2010.7.21 第 131 期

智慧可變色光全頻譜LED照明燈
LED豐富你的色彩

撰稿記者 高肇遠先生

隨著綠色節能的盛行，運用LED照明勢在必行。我國於2007年發布「照明節能推動計畫」，盼望LED省電照明能夠全面取代傳統低效率發光之白熾燈泡。預估待LED普及後可巨幅減少我國四成的照明用電，約為107億度電 。
不過發光效率低及演色性差的問題卻令其無法全面取代傳統照明燈具。就發光效率而言，LEDinside表示，從今年上半年開始，已經有日本廠商大量出貨平均每瓦91流明以上的LED燈泡，成品燈具也已經有相同以上的水準，顯示室內LED照明產品在發光效率方面已經漸漸成熟 。而演色性方面，我國亦有研究單位 正積極投入相關研究，並成功研發「智慧可變色光全頻譜LED照明燈(Intelligent dynamic full spectrum LED illuminant)」，解決了LED照明演色性差的缺點。

1.2010年能源產業白皮書p97-p99
2.電子工程專輯-光電及顯示技術2010年5月24日新聞趨勢報告
3.國立台灣科技大學 電子工程系 胡能忠、吳錦銓 教授
技術說明
『智慧可變色光全頻譜LED照明燈』之系統為分為光路及電路設計兩大份：
光路
篩選最佳六個LED波長組合並將篩選出的LED打在同一個導線架上以提供一個較佳的混光效果。如此可達較佳的混光效果，並可建構出全頻譜照明光源，而LED晶粒的排列會影響混光的效果，故設計LED晶粒在導線架上之最佳排列，以達最佳均勻混光的效果。未來，將利用『智慧可變色光全頻譜LED照明燈』搭配透鏡及反射罩之光學設計，建構自我品牌及更多樣化的產品，如化妝燈、賣場投射燈、老人照明專用燈、情境照明燈等等，藉由擴充產品種類以符合各種照明需求以爭取市場機會及提升自我競爭力。
電路
光源控制電路則利用脈波寬度調變(PWM)控制LED驅動電流的時序以及調變驅動電流的大小值一起使用，進而達到線性控制各LED晶粒的亮度以達到智慧可變色光全頻譜LED照明的效果，並再搭配一組亮度及色彩感測器量測被照物照明效果，完成回授機制，進而計算出視覺影像評估，修正PWM控電路進行LED亮度調整，以調製出最佳人眼視覺之照明效果。驅動電路則利用定電流輪出，以亮點各種LED晶粒，再藉由8051產生PWM信號以控制IRF530N電晶体作為開開，進而控制LED點亮之時序，以達驅動LED點亮及線性控制之效果，進而完成智慧可變色光全頻譜LED照明燈，而此照明燈具有可調色光、亮度、節能以及高演性之特點。
研發產品特色
情境色光
不同屬性之色光，可依個人喜好之不同調整之。依據『黃帝內經』血液在1天24時之流動，並可將其分屬五行之中，而五行本身有所屬之顏色，因此本研發可依據血液於各經絡運行的時間照射所屬的色光設定，而達更舒適及照明效果。另一項功能，便是利用特殊的色光照射，以提高人的警覺性，而不會產生想睡的感覺，以提升工作效率。
其亦可依不同的時間及環境而調整所需的照明色光，讓不見天日的辦公室或病房也有早上是金黃色之晨曦，慢慢變成具有明亮白光之中午，逐漸變成紅黃色之夕陽光之的黃昏。

智慧照明
本研究利用智慧選光之設計，讓高演色之照明及動態照明，使被照物自動呈現最佳且鮮艷的外觀。舉例來說，當被照物為檸檬時，最後會自動挑選出CT=7498K為最佳的照明效果。
LED體積小、壽命長、節能，再加上演色性佳的效果，未來在照明、室內外裝飾與照明若能妥善運用，取代舊有的傳統照明，肯定能夠為環境保護有所貢獻，增進人類社會一大福祉，創造LED照明新紀元。
提供單位：台科大技轉中心