工研院打造高光品质LED照明 成果丰硕

2017/04/18 Ι Industry News Ι 灯饰与LED应用 Ι By , CENS
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文/庄士亿


随著科技发展日新月异,LED(发光二极体)逐渐普及于照明设备,其相较传统光源所具备的节能、可调光谱等特性,令人相信在充份利用下将为人类带来好的生活品质。有鉴于此,工研院这几年来已投入许多资源研究LED控制及光品质改良等相关技术,并在经济部能源局支持下,于本届台湾照明科技展暨LED制程展上开设「高光品质主题馆」,为产业带来许多丰硕成果。

工研院绿能与环境研究所副组长简国祥表示,许多研究发现光的品质会影响到人的生理状况,例如光谱中的蓝光波段普遍证实具有刺激感官神经的特性,适合人类日间活动时照射,反之则不适于夜间休息时使用。因此若能透过LED光谱调控,照明设备将能依不同时段产生所需光波长,同时不影响照明需求与色温,在节电之余亦能大幅提升生活品质,实现人因照明技术所带来的效益。

在此思维下,简国祥强调今年「高光品质主题馆」的展示重点环绕在工研院应用人因照明与LED智慧控制技术,所开发出的一系列高品质LED照明设备,拥有光谱可调、低色偏、高演色性、低眩光、无闪烁等特性,相信能协助并带动国内相关产业发展。

超高功率灯具技术
主题馆现场有许多令人印象深刻的技术与产品展出,其中工研院在超高功率灯具开发领域上的最新成果就是首次亮相的「500W高功率LED户外灯具」,主要用于球场、展览馆等大型户外场域之照明。

简国祥表示,现行用于户外运动设施照明主要是采高压钠灯、复金属灯等HID光源的高杆灯,以一盏1,000W的HID灯为例,其重量约15公斤左右,且通常设置于离地面高30公尺左右,因此有维护成本高、替换困难、使用寿命较短(约4,000小时)及耗能等诸多问题存在。

工研院开发的「500W高功率LED户外灯具,以低热阻灯具设计技术而成,采铝挤型散热片、高效率电源供应器以及薄型光源模组架构,除有效确保灯具使用寿命超过40,000小时,更使整体重量降至9.8公斤,防水防尘等级达IP67。该灯具具有更高的流明重量比(千流明/公斤),可取代传统1,000W高杆灯,大幅减少维护成本;亦可搭配高光品质技术,产生多变的灯光效果,创造极具娱乐性与互动性的氛围,进而支援FHD、UHD等高品质转播技术。

鉴于LED在亚洲20公尺以上高杆灯市场的渗透率尚不足10%的现况,简国祥说工研院率先研发这一类高功率灯具,希望能带领台湾LED照明业者在这一领域中开拓出新方向。


高品质光源技术
另一项值得关注的展示就是强调「高品质光源技术」的高演色性LED光引擎,可满足舞台灯、展示灯、博物馆灯、摄影棚灯等各种应用情境。

相较传统模组仅能以trial-and-error(试误)方式慢慢试出所需频谱,该光学模组整合二次光学光形以及多光谱梯度演算技术,支援频谱最佳化批量计算,能让使用者更有效率地将灯光调整成情境所需,同时确保高精准度与高演色性。

此外,简国祥提到该模组可搭配专用APP,以智慧型手机进行控制,其操作介面设计乾净利落,功能一目了然,另内建多组最佳化频谱参数,直接选定则可让灯具打出所想要的色温。简国祥强调「这样的模组,能符合舞台照明及球场等各种需求,令使用场所的功能性增加。」

无闪烁电源技术
工研院亦于现场推出「高效率无闪烁电源供应器」,不仅可大幅缩小灯具体积与功耗,使用上也不会造成人眼的疲劳,营造更健康及舒适的照明环境。

简国祥表示光源闪烁是光源的亮度随时间发生的明暗变化现象,长期在会闪烁的光源下工作,可能导致注意力受影响、视觉疲劳与引起头痛等问题,然而一般状况下人类无法察觉100Hz以上的闪烁现象,而人眼的视觉细胞却会感应到,这就是引起视觉疲劳等人体不良生理反应的原因。

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