Die Definition eines LED-Downlights mit Flachbildschirm
Deckeneinbauleuchten mit niedrigem Profil, die in flachen Plenums untergebracht werden können, ohne die Helligkeitsleistung oder Blendungsbegrenzung zu opfern, werden als LED-Flachstrahler bezeichnet. Jeder Geschäfts-, Wohn- oder Regierungsbereich wird durch die sanfte, ausgewogene Beleuchtung des vollständig leuchtenden Flachbild-Downlights in eine ästhetisch einladende Umgebung verwandelt. Diese Downlighting-Option beseitigt auch die Anforderung an ein großes, feuer- oder IC-zertifiziertes Gehäuse. Die gehäuselose, hauchdünne Form bietet ein sauberes architektonisches Erscheinungsbild, senkt die Materialkosten, erleichtert die Montage und ermöglicht die Verwendung auf der Oberfläche. Ob für die Allgemeinbeleuchtung in Büros, Einzelhandelsgeschäften, Gastronomiebetrieben, Krankenhäusern, Wohnzimmern, Küchen und Bädern oder für Anwendungen – diese kompakten Deckenleuchten mit runder und eckiger Öffnung nehmen es mit jeder Neu- und Umbauinstallation auf in engen, schwer zugänglichen Räumen wie Kellern, Treppenhäusern, Aufzügen und Außenuntersichten.
Anpassung an die zu hohe Helligkeit von LEDs
Die Oberflächenemissionstechnologie wird normalerweise in ultradünnen LED-Downlights verwendet, um eine konstante Gleichmäßigkeit über die gesamte Länge des Panels zu erreichen. LEDs sind lineare Lichtquellen mit einer sehr hohen Leuchtdichte und einer hohen Flussdichte. Das traditionelle hintergrundbeleuchtete Design verwendet einen hohen Dispersionsgrad, der zu erheblichen optischen Streuverlusten führt, um Probleme mit LED-Hotspots und Blendung zu reduzieren. Eine gleichmäßigere Lichtverteilung kann durch einen größeren Abstand zwischen der Lichtquelle und einer Streuscheibe mit höherem Wirkungsgrad erreicht werden, führt jedoch zu einem dickeren Leuchtenprofil. Bei herkömmlichen LED-Downlights sind die LEDs weit in das Gehäuse eingelassen. Obwohl die brillanten LEDs dieser Leuchten dem direkten Blick entzogen sind, entsteht dennoch eine starke Blendung beim Blick nach oben in die Leuchte. Die Cutoff-Linsen verringern die offensive Leuchtdichte auf Kosten einer kleineren Beleuchtungsfläche. Herkömmliche Downlights sind aufgrund ihrer begrenzten Lichtverteilung keine praktikable Option für allgemeine Beleuchtungsanwendungen. Diese Anwendungen erfordern eine hohe Befestigungsdichte.
Verwendung von kantenbeleuchtetem optischem Design
Eine Lichtleitplatte (LGP) wird verwendet, um das Licht gleichmäßig über die Lichtaustrittsfläche des kantenbeleuchteten Designs des hauchdünnen Downlights zu verteilen, das die Lichtquellen entlang der Seite der Leuchte verteilt. (LES). Das von den am Rand platzierten LEDs erzeugte Licht tritt seitlich in einen LGP ein. Die Eintrittsschnittstelle eines Lichtleiters muss so hergestellt werden, dass sie zum Lichtausgangsstrahlungsmuster und der Gehäuseanordnung der passenden SMD-LEDs passt, um erfolgreich Licht zu sammeln. Totale interne Reflexion wird verwendet, um das aufgezeichnete Licht zu den Austrittsstellen zu bewegen. (TIR). Die als Austrittsspots bezeichneten Lichtauskopplungsmerkmale lassen eine begrenzte Lichtmenge aus dem Lichtleiter austreten. Um eine homogene Flächenabstrahlung zu gewährleisten, besitzt ein Lichtleiter ein Gitter aus Austrittspunkten, die gleichmäßig über den Schirm verteilt sind. Das LGP lenkt die Strahlen nach unten in Richtung eines unteren Diffusors mit hoher Transmission und erzeugt eine leuchtende Oberfläche, die weich und angenehm für das Auge ist, und eine gleichmäßige Lichtstreuung. Die obere reflektierende Komponente der mehrschichtigen optischen Vorrichtung wird verwendet, um Streulicht nach unten zu leiten.
Bau optischer Systeme
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein LGP zwischen einem opalweißen unteren Diffusor und einem weißen PET-Oberreflektor im mehrschichtigen optischen System eines kantenbeleuchteten LED-Downlights eingekeilt ist. Das LGP ist eines dieser Teile, das den größten Einfluss auf die optische Funktion der Leuchte hat. Die Effizienz und Strahlqualität der Leuchte werden maßgeblich durch ihre Lichterfassungseffizienz, Extraktionseffizienz und Streuungsdesign beeinflusst. Zur Herstellung eines Lichtleiters wird ein optisch transparentes Material wie Polycarbonat (PC) oder Plexiglas verwendet. (PMMA). Die Bindungsoberfläche (Eintrittskontakt) und Lichtextraktionseigenschaften sind die wichtigsten Designüberlegungen für ein LGP. (Ausgangspunkte). Ein gut gestalteter Eintrittsmechanismus ist in der Lage, mit Raten von über 90 Prozent zu koppeln. Die Streuung des von der Leuchte abgegebenen Lichts und die Extraktionseffizienz des LGP werden durch die Form und Dichte der Lichtaustrittspunkte bestimmt, die richtig gewählt werden müssen.
Für diejenigen, die es nicht wissen, ist das LGP eines kantenbeleuchteten LED-Systems ein wichtiges lebensbegrenzendes Element. Billige LGPs aus Polystyrol (PS), die sich in zwei Jahren vergilben, werden in vielen gängigen Waren verwendet. Die Verdunkelung von LGPs signalisiert das Ende ihrer nützlichen Existenz. Bei der Beurteilung eines kantenbeleuchteten Produkts ist es zwingend erforderlich, die Art der Substanz zu bestimmen, die zur Erstellung des LGP verwendet wurde. UV-stabilisiertes PC ist derzeit das beste Material für LGP-Anwendungen, während PMMA aufgrund seiner Zugänglichkeit, starken thermischen Stabilität und überlegenen optischen Klarheit das am weitesten verbreitete LGP-Material ist.
thermische Kontrolle
Ein Befestigungs-als-Kühlkörper-Design auf einem ultradünnen LED-Downlight reduziert den thermischen Weg für eine effektivere Wärmeabsorption. Neben der Unterbringung der LEDs entlang der Innenseite der Öffnung fungiert das Druckguss-Metallgehäuse auch als Wärmeabsorber. Integrierte Flügel am Kühlkörper vergrößern die eigentlich zur Wärmeableitung genutzte Fläche. Die Rate, mit der Wärmeenergie durch die LEDs in das System eingebracht wird, muss langsamer sein als die Rate der Wärmeübertragung durch den inaktiven Kühlkörper. In ultradünnen LED-Downlights kommen Mid-Power-SMD-LEDs zum Einsatz, die ein präzises gemeinsames Temperaturmanagement erfordern. Aufgrund der hitzebedingten Verfärbung der Kunststoffgehäuse kann der Betrieb dieser LED-Gehäuse über der maximal zulässigen Sperrschichttemperatur zu einer beschleunigten Verschlechterung der Lichterzeugung und Farbverschiebung führen. Die LEDs sollten nicht übersteuert werden, zusätzlich zur Schaffung einer starken thermischen Route. Eine hohe Antriebsleistung führt zu einem Absinken der LED-Effizienz, was die thermische Belastung erhöht.
Darstellung von Farben
Kantenbeleuchtete LED-Downlights können eine Vielzahl von SMD-LEDs mit unterschiedlichen Spezifikationen verwenden. Bei der Auswahl einer Beleuchtungsquelle werden zahlreiche Variablen berücksichtigt. Eines dieser Elemente, das für eine bestimmte Anwendung genau untersucht werden sollte, ist die Farbcharakteristik der LEDs. Bei den meisten kantenbeleuchteten LED-Downlights tritt die Farbqualität gegenüber der Lichtausbeute häufig in den Hintergrund, da sie als Billigware angeboten werden. Der Farbwiedergabeindex (CRI) für diese Waren reicht von niedrigen bis mittleren 80er Jahren. Die Leuchten mit niedrigem CRI haben eine hohe Lichtausbeute und eine hohe Farbtemperatur, die uninformierte Kunden ansprechen. Allerdings sind die blauen und grünen Spektren der LEDs übersättigt und sie können keine gesättigten Farben reproduzieren, die für die genaue Darstellung von Hauttönen, Produkten, Kunstwerken und allen anderen mehrfarbigen Gegenständen unerlässlich sind. Lichtquellen mit einem minimalen CRI von 90 sollten verwendet werden, wenn kantenbeleuchtete LED-Downlights als Hauptbeleuchtungsquelle in Wohn-, Arbeits- oder Einzelhandelsumgebungen verwendet werden.
Temperatur und Konsistenz der Farbe
Ähnlichste Farbtemperaturen (CCT) für LEDs können auf 2700 K, 3000 K, 3500 K, 4000 K oder 5000 K eingestellt werden. Kommerzielle Beleuchtung verwendet im Allgemeinen kühlere oder höhere CCT-Lichtquellen. Da diese Lichtquellen Melatonin stark unterdrücken, das ein wesentlicher Bestandteil der menschlichen Abwehrmechanismen ist, werden sie nicht für den Hausgebrauch empfohlen. Warme Lichtquellen (zwischen 2700 K und 3200 K) werden häufig für Haushaltsbeleuchtung, Restaurantbeleuchtung und andere Anwendungen gewählt, die die Freizeit betonen. Warmes Licht mit sehr geringem Blauanteil verhindert nicht die nächtliche Ausschüttung von Melatonin und fördert einen erholsamen Schlaf. Die kantenbeleuchtete Konstruktion des LGP ermöglicht Farbmischungen. Dadurch werden Farbtonvariationen über die gesamte Leuchtfläche hinweg entfernt. Wenn die LEDs nicht auf eine enge Toleranz eingeteilt sind, würden hintergrundbeleuchtete Geräte beobachtbare LED-zu-LED-Farbvariationen zeigen. Kantenbeleuchtete LED-Downlights eignen sich gut für dynamische weiße Beleuchtungsanwendungen wie dimmende bis warme Umgebungsbeleuchtung und Beleuchtung, die auf Menschen ausgerichtet ist.
Ansteuern und Reduzieren von LEDs
Ein externer LED-Treiber, der für flache Deckenanwendungen separat installiert werden kann, versorgt kantenbeleuchtete LED-Downlights mit Strom. Der Controller kann so hergestellt werden, dass er mit einer bestimmten Spannung (z. B. 120 Volt) arbeitet oder eine Vielzahl von Eingangsspannungen akzeptiert. (zB 120-277 Volt). Der Ausgangsstrom, den der Controller an die LED-Last liefert, muss möglichst wenig Welligkeit aufweisen; das ist entscheidend. Große Gleichstromwellen können Flimmern und andere optische Anomalien verursachen, die Migräne, Überanstrengung der Augen und verschwommenes Sehen verursachen können.
Die Dimmbarkeit einer LED-Last wird häufig gewünscht, um die Lichtintensität an die Anforderungen oder Vorlieben des Nutzers anzupassen. Eine Dimmerhardware zur Konstantstromreduzierung (CCR), die ein nahtloses Absenken über 0-10V- oder DALI-Steuerungen ermöglicht, kann in den Controller integriert werden. Die Dimmersteuerung und der LED-Controller müssen zueinander kompatibel sein. Das Problem tritt häufig auf, wenn ein elektronischer Niederspannungs- (ELV) oder Vorwärtsphasen- (TRIAC) Dimmer verwendet wird, um eine LED-Last zu reduzieren. LEDs können aufgrund eines ungeeigneten Zusammenspiels zwischen dem Phasenanschnittdimmer und der Schaltnetzteil-Stromquelle (SMPS) flackern, verblassen, aufleuchten oder tot laufen.
