Spots LED PWM 24 V blancs réglables

Présentation d'Expert Vision

Développement de spots LED Tunable White 24V 

introduction

Nous développons des produits d'éclairage LED à variation de température depuis 2015. Initialement, seuls quelques contrôleurs LED KNX et DALI à variation de température blanche étaient disponibles, le principal étant conçu pour un seul protocole CCT ou DT6. Pour nous aligner sur les contrôleurs grand public, nous avons développé des produits conformes aux normes techniques les plus strictes de l'époque. Aujourd'hui, ce produit est largement utilisé dans le contrôleur LED AKD de MDT Electronics, et ses performances de gradation ont été entièrement vérifiées.

Défis et solutions

Cependant, nous avons rencontré des limites avec les LED COB (Chip-on-Board) disponibles. Le seul COB du marché, vendu par Sharp Corporation au Japon, présentait un IRC (indice de rendu des couleurs) de seulement 80, ce qui ne permettait pas la personnalisation de la température de couleur et ne répondait pas à nos normes de luminosité. Pour y remédier, nous avons collaboré avec nos partenaires pour développer des COB à 2 CCT (températures de couleur corrélées) . De plus, nous avons conçu un circuit pilote spécialisé et original permettant une entrée de signal PWM (modulation de largeur d'impulsion) à tension constante avec 3 lignes.

Solution optique

En raison de la nature de la source lumineuse LED à double température de couleur, la position de la LED émettrice changeait lors du réglage et du contrôle. L'utilisation d'une lentille comme solution optique n'était pas adaptée, car elle entraînait une stratification des couleurs, ce qui nuisait à la qualité de la gradation et de la correspondance des couleurs. Pour atténuer ces effets optiques indésirables, nous avons développé un nouveau système optique. Cette conception unique a rapidement gagné en popularité sur le marché, positionnant avantageusement nos produits en 2015.

Composants clés des spots LED 24 V Construction :

La création d'un produit de haute qualité repose sur l'utilisation de composants de la plus haute qualité. Nous collaborons étroitement avec les ingénieurs et les fabricants des composants des modules LED, notamment les fabricants de puces LED, d'emballages LED, de circuits imprimés et de dissipateurs thermiques.

Puces LED :

Processus d'emballage COB :

Pour obtenir un effet lumineux et une couleur optimales, nous n'achetons pas uniquement des COB classiques directement sur le marché, mais collaborons également avec des fabricants de puces et de boîtiers LED pour le développement. Pour le choix de la puce, nous utilisons la plus grande taille, capable d'émettre davantage de lumière à courant constant. Nous avons également travaillé sur les détails.  

Outre une efficacité lumineuse élevée, le rendu des couleurs élevé est également un point essentiel pour nous. En tant que fabricant d'éclairage LED développant et fabriquant des IRC élevés, nous avons également déployé des efforts considérables. Pour que la couleur de la lumière soit plus proche de la lumière naturelle, nous accordons une grande importance à l'IRC, mais aussi aux exigences de la courbe de Planck et du TM30. Chaque COB doit répondre à des exigences très strictes.

Nous sommes donc très confiants que si vous comparez directement notre produit avec d'autres produits similaires, nous vous donnerons une excellente impression.

Pilote de circuit spécialisé :

À partir des tests ci-dessus, nous pourrions facilement savoir, dans une entrée de tension de 23 à 26 V, que le courant total du spot LED est le même, donc quelle que soit la perte de tension ou la surtension, nos spots peuvent conserver la même luminosité 

Bonne dissipation de la chaleur :

Pourquoi est-il souvent annoncé sur le marché que la durée de vie des LED peut atteindre 50 000 heures, mais que la durée de vie réelle des lampes ne l'est pas ?

Pour répondre à cette question, il est nécessaire de posséder quelques connaissances de base. La durée de vie de tous les semi-conducteurs et matériaux électroniques est affectée par la température. Des températures de fonctionnement différentes entraînent des durées de vie différentes. Comme le montre la figure ci-dessus, la durée de vie des LED varie avec la température. À 55 °C, sa courbe de durée de vie peut se maintenir à un certain niveau. À 105 °C, après 10 000 heures, sa courbe de durée de vie chute rapidement. Par conséquent, la durée de vie des LED annoncée sur le marché peut atteindre 50 000 heures, ce qui correspond aux résultats de tests effectués à une température de fonctionnement de 25 °C, ce qui constitue des données de laboratoire idéales. De plus, outre les puces LED, d'autres matériaux sont utilisés dans les COB, tels que les fils d'or utilisés pour la conduction électrique, la colle pour la fixation des puces LED, etc. La durée de vie de ces matériaux est affectée par la température.

D'après les informations ci-dessus, nous pouvons espérer que plus la durée de vie des LED est longue, plus leur dissipation thermique sera efficace. Or, une meilleure dissipation thermique implique des coûts de fabrication plus élevés, ce qui fait que tous les fabricants de LED ne sont pas disposés à le faire. Ils se contentent souvent de contrôler la température des LED à 105 °C pour maîtriser les coûts.

Les résultats du test sont les suivants : entrée de tension 24 V, les deux canaux atteignent leur puissance maximale, s'allument pendant 20 minutes et la température n'augmente plus.

En pratique, il est quasiment impossible de contrôler la température à 25 °C, car le coût pour y parvenir serait très élevé et inacceptable pour le marché. En tant que fabricant de spots LED, TILLUME ne peut choisir que des matières premières de haute qualité afin d'augmenter ses marges de conception et d'optimiser la dissipation thermique pour réduire la température de fonctionnement des spots LED. C'est la principale raison pour laquelle TILLUME a choisi les matériaux de haute qualité et les puces personnalisées mentionnés ci-dessus. L'objectif est de contrôler la température des spots LED pour une durée de vie plus longue. Cependant, notre modèle économique étant basé sur la vente directe au marché final, nous réduisons de nombreux intermédiaires et proposons des prix plus compétitifs.

Outre le facteur COB, un autre composant important est également affecté par la température : le circuit de commande LED intégré. Parfois, la défaillance des spots LED n'est pas due à la fin de vie du COB, mais à la défaillance du circuit intégré interne, ce qui entraîne une défaillance du COB. C'est pourquoi TILLUME utilise un circuit imprimé en aluminium pour son circuit interne afin d'optimiser la dissipation thermique du circuit intégré. En y prêtant attention, vous remarquerez que notre dos est plat et non vissé. L'objectif est de permettre une bonne connexion du circuit imprimé avec les dissipateurs thermiques externes, réduisant ainsi la température de fonctionnement du variateur. Bien qu'une telle conception impose certaines exigences en termes de processus de fabrication, elle permet une dissipation thermique efficace. Bien que la fixation par vis simplifie considérablement la fabrication, la carte de commande ne peut être placée que dans la cavité interne du radiateur et ne s'y intègre pas parfaitement. La dissipation thermique sera dégradée, même avec le procédé de remplissage à la colle. Les performances de transfert thermique seront également fortement réduites en raison de la faible conductivité thermique de la colle de dissipation thermique.

Lentille ou réflecteur ?

Ce détail n'a peut-être pas été suffisamment pris en compte. D'un point de vue optique, la plupart des COB bicolores ne conviennent pas aux produits multicolores, car leur lumière change lors de la tonalité. La conception des lentilles ne vise qu'à optimiser le chemin de réfraction d'une lumière fixe. Par conséquent, le DTW de la lentille est très sujet à la délamination des points lumineux et aux variations de température de couleur.

D'après la comparaison des photos, vous pouvez constater l'utilisation d'une lentille pour créer un spot LED DTW. Un point lumineux au centre présente une couleur différente de celle de l'extérieur. Le réglage du CCT peut être problématique : il existe deux types de CCT dans une même pièce, mais pas celui souhaité.

Pour cette raison, nous avons conçu une pièce qui mélange la lumière de différentes couleurs, qui peut facilement mélanger la lumière dans différentes directions dans une boule lumineuse, puis réfléchir à nouveau la lumière de la boule lumineuse à travers le réflecteur pour parvenir à la solution. problème de stratification.

De plus, le réflecteur sélectionné par TILLUME adopte un procédé de filage d'aluminium relativement complexe, ce qui permet non seulement de réduire l'éblouissement, mais aussi, en cas d'utilisation prolongée, le métal lui-même ne jaunit pas, contrairement au plastique, ce qui altère la couleur de la lumière.

Le processus de contrôle qualité strict

Dès l'inspection des matières premières, nous avons commencé à travailler avec soin. Pour les pièces les plus importantes, notre taux d'échantillonnage est bien supérieur à la moyenne du marché. Pour garantir l'homogénéité des couleurs, TILLUME contrôle le Macdam en deux étapes, puis sélectionne et trie les puces LED pour garantir l'homogénéité entre les lots.

Nous visons l'excellence, même en apparence. Chaque processus de production est soumis à des normes strictes. Nous ne cherchons pas à améliorer notre productivité pour réduire nos coûts de fabrication. Chaque étape doit être soigneusement élaborée.

Nous savons que l'environnement d'utilisation est très différent. Pour garantir la fiabilité du produit, chaque lampe doit subir un processus de vieillissement pouvant aller jusqu'à 12 heures afin de garantir la qualité du produit livré.