โคมไฟขนาด 2 ฟุตและ 4 ฟุตได้รับแสงสว่างจากหลอดฟลูออเรสเซนต์เชิงเส้นมาเป็นเวลานาน Troffers เรืองแสงเป็นชื่อสามัญสำหรับการติดตั้งเหล่านี้ สายการเดินรถ AC เหนือเพดานที่ถูกระงับนั้นเชื่อมโยงกับทรอฟเฟอร์ แสงที่เกิดจากหลอดอาจมีรูปร่างเป็นหลอดฟลูออเรสเซนต์โดยใช้ส่วนประกอบต่างๆ เช่น กรอบโลหะแผ่น บัลลาสต์ฟลูออเรสเซนต์ หลอดฟลูออเรสเซนต์ และออปติก เพื่อสร้างแสงที่สวยงามน่าพึงพอใจสำหรับบริบทที่จะใช้ อาคารพาณิชย์และโรงงานอุตสาหกรรมทั่วโลกมักจะติดตั้งโคมไฟในการออกแบบของทรอฟเฟอร์ อย่างไรก็ตาม ปัญหาของการใช้พลังงานที่ค่อนข้างสูงนั้นเกิดจากปัจจัยด้านพลังงานที่ต่ำมากของหลอดฟลูออเรสเซนต์มาตรฐานและวงจรชีวิตที่สั้น ซึ่งอยู่ในช่วงตั้งแต่ 3000 ถึง 4,000 ชั่วโมง นอกจากนี้ ของเสียยังถูกดึงเข้ามาโดยโคมไฟหรือส่วนประกอบที่ถอดออกมาเพื่อกำจัดหรือรีไซเคิล เนื่องจากสารพิษหรือวัตถุอันตรายในส่วนประกอบที่ถูกนำออก รวมทั้ง PCBs ในบัลลาสต์และสารปรอทในหลอดฟลูออเรสเซนต์ การกำจัดทำให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมที่สำคัญ จากประโยชน์ของ LED ในแง่ของประสิทธิภาพสูง การใช้พลังงานต่ำ ความน่าเชื่อถือสูง เวลาตอบสนองที่รวดเร็ว และอัตราความล้มเหลวต่ำ อุตสาหกรรมแสงสว่างและนักวิชาการจึงทุ่มเทเวลาและความพยายามในการขยายการใช้งานแสงสว่างโดยใช้ LED
การใช้ไดโอดเปล่งแสง (LED) ในโคมไฟทั่วไปสำหรับการตั้งค่าต่างๆ เช่น ห้องประชุมและสำนักงานเริ่มแพร่หลายมากขึ้น อุปกรณ์ให้แสงสว่างที่น่าสนใจในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาคือไฟ LED แบบแบน พื้นที่เชิงพาณิชย์ สำนักงาน และพื้นที่ค้าปลีกจำนวนมากถูกระงับเพดาน แผงไฟ LED ทำขึ้นเพื่อให้แสงสว่างเพียงพอแทนหลอดฟลูออเรสเซนต์ที่มีอยู่ซึ่งมีระดับลักซ์ต่างกัน โมดูลแบ็คไลท์แบบไฟตรงและโมดูลไฟขอบเป็นสองประเภทหลักของสถาปัตยกรรมแผงไฟ กลุ่มของแหล่งกำเนิดแสง LED ที่วางอยู่ใต้แผงควบคุมประกอบกันเป็นแผง LED ที่มีแสงสว่างโดยตรง แต่โปรดจำไว้ว่า LED เป็นแหล่งกำเนิดแสงโดยตรงประเภทหนึ่ง ซึ่งความเข้มของแสงที่ส่งออกจาก Lambertian นั้นสูงที่สุดที่ 90 องศา เนื่องจากไฟ LED ชี้ตรงไปยังชั้นกระจายแสง แสงที่ปล่อยออกมาจึงส่องตรงไปยังชั้น มันจึงสร้างแหล่งกำเนิดแสงที่อาจสร้างความรำคาญหรือเป็นอันตรายต่อดวงตาของใครบางคน จุดร้อน (เช่น บริเวณที่มีความเข้มของแสงออกมากที่สุด) สามารถมองเห็นได้ในแผงไฟที่มีแสงส่องโดยตรงโดยวางชั้นกระจายแสงไว้ใกล้กับแหล่งกำเนิดแสง LED มากเกินไป
การพัฒนาแผงไฟ LED แบบ edge-lit นั้นมีจุดประสงค์เพื่อให้ได้โคมที่สร้างแสงที่ในสายตามนุษย์ ดูสม่ำเสมอทั่วทั้งแผงดิฟฟิวเซอร์ด้วยการสร้างสมดุลของความสัมพันธ์ของพารามิเตอร์ที่กล่าวถึงข้างต้น แสงถูกลำเลียงจากอาร์เรย์ LED ไปยังส่วนกลางของแผงไฟที่ขอบโดยตัวนำแสงในไฟ LED จอแบนสมัยใหม่ที่พัฒนาขึ้นโดยใช้ทฤษฎีบทแบ็คไลท์ที่ขอบเป็นหลัก การใช้แผงไฟ LED ที่ขอบในการติดตั้งไฟภายในอาคารกำลังได้รับความนิยมอย่างรวดเร็ว ตอนนี้เป็นไปได้แล้วที่จะหาแผง LED แบบแบนที่มีแสงที่ขอบ ซึ่งช่วยให้แผงขนาดเล็กที่มีความยาวและความกว้างปรับได้ซึ่งให้แสงที่สม่ำเสมอ โคมไฟและชุดติดตั้งเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องมอบเครื่องมือที่มีความยืดหยุ่นในการติดตั้งมากมาย โดยรวมอุปกรณ์กระจายแสงอย่างน้อยหนึ่งตัว แผงไฟ LED ที่ขอบสว่างอาจให้แสงสีขาวโดยรอบซึ่งครอบคลุมด้านหน้าทั้งหมดของแผงอย่างเท่าเทียมกัน โดยทั่วไป แผงไฟ LED อาจถูกแบ่งออกเป็นกรอบและอุปกรณ์เปล่งแสงที่ปิดล้อมกรอบ โครงอะลูมิเนียมรองรับโครงสร้าง ประกอบด้วยชิ้นส่วนของแผง LED รวมถึงแถบ LED และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง และกระจายความร้อน แผงนำแสงมีไฟ LED แบบ SMD จำนวนมากติดไว้ข้างขอบตั้งแต่สองเส้นขึ้นไป แสงสว่างที่ขอบใช้ SMD2835, SMD5630, SMD3014, SMD4014 และแหล่งกำเนิดแสง SMD อื่นๆ
เป็นไปได้ที่จะพบแผงไฟ LED ที่ขอบซึ่งให้แสงสองดวงที่ขอบของแผงนำแสงระนาบ (ตัวกลางนำคลื่น) แสงจะกระจายไปทั่วทั้งปริมาตรของวัสดุโดยการสะท้อนภายในอย่างสมบูรณ์ก่อนที่จะถูกปล่อยออกจากพื้นผิวที่เปล่งแสง เพื่อให้แน่ใจว่าแสงจะเล็ดลอดออกมาจากด้านหน้าของ LGP แสงจาก LED จะทะลุผ่านขอบของ LGP และเปลี่ยนทิศทางเข้าไปด้านใน สามารถเพิ่มแผ่นสะท้อนแสงที่พื้นผิวด้านหลังของแผงเพื่อเปลี่ยนทิศทางแสงที่โดยทั่วไปจะหนีจากพื้นผิวด้านหลังของแผงไปยังพื้นผิวด้านหน้า ด้านหลังของแผงซึ่งเป็นใบหน้าที่อยู่ตรงข้ามกับใบหน้าที่ให้แสง โดยทั่วไปจะมีชั้นสะท้อนแสงเพื่อลดการปล่อยแสงจากด้านหลัง หนึ่งหรือทั้งสองด้านของแผงนำแสงอาจมีรูปแบบพื้นผิวที่ประกอบขึ้นจากพื้นผิวที่ขรุขระ ซึ่งรบกวนลักษณะการนำแสงของ LGP ที่ไซต์ของภูมิภาค ซึ่งทำให้เกิดการปล่อยแสงที่ต้องการในพื้นที่นั้น เพื่อส่งเสริมความสม่ำเสมอ การปล่อยแสง แสงจะเคลื่อนที่ภายในท่อนำคลื่นทันทีที่เข้ามา ปริมาณของแสงที่จะโผล่ออกมาจากขอบของท่อนำคลื่นสามารถควบคุมได้โดยการติดแผ่นกระจายแสงและ/หรือแผ่นสะท้อนแสงที่ขอบอื่นที่ไม่ใช่ส่วนที่สัมผัสกับโมดูลแหล่งกำเนิดแสง เพื่อกำหนดทิศทางแสงจากพื้นผิวเรียบหลักของท่อนำคลื่นในลักษณะกระจายหรือทำมุม อาจใช้คุณลักษณะต่างๆ บนท่อนำคลื่น ในการแยกแสงที่กระจายออก ตอนนี้ใช้ลักษณะพิเศษต่างๆ เช่น การกัดด้วยเลเซอร์ การกัดด้วยสารเคมี และการพ่นสี คุณสมบัติการกระจายแสงของไมโครเลนส์สามารถใช้เป็นตัวเลือกในการให้แสงที่ออกมาเฉพาะเจาะจงและเป็นส่วนตัวมากขึ้น
แสงจากแผงแอลอีดี
แผงกระจายแสงมักทำจากพลาสติกใสหรือพลาสติกที่ส่งผ่านแสงซึ่งมีรูปแบบพื้นผิวที่สม่ำเสมอเพื่อให้สามารถปล่อยแสงได้อย่างทั่วถึง เพื่อหลีกเลี่ยงความไม่สม่ำเสมอ ดิฟฟิวเซอร์อาจผลิตจากส่วนผสมของสารกระจาย เพื่อกำจัดจุดร้อน สารกระจายแสงแบบผสมของดิฟฟิวเซอร์อาจทำให้แสงจากแหล่งกำเนิดแสง LED กระจัดกระจาย เพื่อรับประกันว่าการกระจายแสงสำหรับแผง LED เป็น Lambertian หรือใกล้เคียงกับ Lambertian แผงกระจายแสงที่ทำจากโพลี (เมทิลเมทาไครเลตหรือ PMMA) โพลีคาร์บอเนต และ/หรือโพลีสไตรีนจะถูกนำมาใช้ในแผง LED การใช้วัสดุสะท้อนแสงหรือแผ่นสะท้อนแสงที่อยู่ด้านหลังของแผงไฟ แสงที่กระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วแผงจะกระจายและส่องผ่านแผงไปยังพื้นที่ที่ต้องการให้แสง คุณลักษณะท่อนำคลื่นหรือท่อแสงอาจใช้เพื่อกำหนดทิศทางแสงจากไฟ LED ที่ขอบแสงไปยังศูนย์กลางของแผงที่เกี่ยวข้อง ซึ่งสามารถช่วยรับประกันความสม่ำเสมอของแสงที่เกิดจากแผงไฟ LED
สภาพแวดล้อมแสงสว่างในสำนักงานใช้แผงไฟ LED เป็นส่วนใหญ่ เนื่องจากความต้องการที่หลากหลายของมนุษย์ต้องได้รับการตอบสนองจากแสงสว่างในที่ทำงาน แสงสว่างในที่ทำงานจึงอาจถูกตัดสินว่ามีคุณภาพดีเยี่ยม หากทำให้พนักงานทำงานด้านการมองเห็นได้ง่ายและสะดวกสบาย พารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ลักซ์สำหรับความเข้ม, CRI สำหรับดัชนีการเรนเดอร์สี และ Visual Comfort Parameter (VCP) สำหรับแสงสะท้อนจะถูกนำมาใช้เพื่อประเมินคุณภาพของแสง เมื่อเร็ว ๆ นี้ คำแนะนำ Unified Glare Rating (UGR) ของ International Commission on Illumination (CIE) ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นวิธีการประเมินแสงสะท้อนมาตรฐาน แม้ว่าแผงไฟบริเวณขอบจะมีข้อดีหลายประการ แต่ข้อดีบางประการก็รวมถึงการส่องสว่างที่สม่ำเสมอ การออกแบบที่คล่องตัว และโปรไฟล์ขนาดเล็ก อย่างไรก็ตาม แผงไฟ LED ที่ขอบสว่างมีข้อเสียของการควบคุม UGR ที่ไม่มีประสิทธิภาพ การเกิดแสงจ้าเป็นผลมาจากการจัดการ UGR ที่ไม่เพียงพอ ซึ่งอาจเป็นอันตรายได้ในพื้นที่ขนาดใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับพื้นที่ขนาดใหญ่ เช่น ห้องประชุม ที่ใช้ในที่ทำงาน แสงสะท้อนที่ไม่สบายตาอาจเป็นผลมาจากค่า UGR มากกว่า 20 โดยเฉพาะในสำนักงานหรือห้องที่กล่าวถึงข้างต้น ดังนั้น แผงไฟ LED ที่ขอบสว่างที่ใช้ในที่ทำงานจึงควรมีค่า UGR ที่ 19 หรือต่ำกว่า
สำหรับแผงไฟ LED ที่ขอบ การเพิ่มประสิทธิภาพการส่องสว่างยังคงเป็นอุปสรรคอีกประการหนึ่ง ประสิทธิภาพการส่องสว่างคือผลหารของฟลักซ์การส่องสว่างทั้งหมดที่เกิดจากแผงไฟ LED และกำลังไฟฟ้าเข้าทั้งหมดที่ได้รับ กำหนดเป็นอัตราส่วนของฟลักซ์การส่องสว่าง (Lm) ต่อกำลังไฟฟ้าที่ใช้ (วัตต์) หน่วยการวัดคือลูเมนต่อวัตต์ (lm/W) เนื่องจากการสูญเสียแสงภายในตัวกลางนำแสง การสูญเสียในการรวมแสงเข้ากับตัวกลาง และการสูญเสียในการแยกแสงออกจากตัวกลาง แผงไฟส่องสว่างที่ขอบจึงมีประสิทธิภาพการส่องสว่างต่ำกว่าการกำหนดค่าที่มีแสงโดยตรง โคมไฟ LED ที่ขอบสว่างจะปล่อยแสงสะท้อนที่มีประสิทธิภาพการส่องสว่างโดยทั่วไประหว่าง 80 ถึง 100 lm/W ซึ่งตรงกันข้ามกับแผงไฟตรงที่ให้แสงสว่างโดยตรงโดยมีประสิทธิภาพการส่องสว่างสูงถึง 160 lm/W
ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ข้อดีหลักประการหนึ่งของโคมไฟแผง LED แบบขอบสว่างเหนือโคมไฟแผงแบบแบ็คไลท์หรือไฟส่องตรงคือมีขนาดกะทัดรัดกว่ามาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความหนาโดยรวมของหลอดไฟสามารถใกล้เคียงกับความหนาของแผงนำแสง ทำให้สามารถสร้างแผงที่มีความหนา 8-12 มม. นอกจากนี้ แผงไฟ LED อาจมีขนาดใดก็ได้ ตัวอย่างเช่น แผง LED อาจเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสและวัดได้ประมาณ 24 นิ้ว x 24 นิ้ว (600 x 600 มม.) ซึ่งจะเป็นขนาดด้านล่างของเพดานเรืองแสงปกติ เนื่องจากมีขนาดที่หลากหลาย จึงมีความยืดหยุ่นมากกว่าและอาจใช้เพื่อวัตถุประสงค์ที่หลากหลาย กรอบอลูมิเนียมสามารถได้รับการเคลือบป้องกันไฟฟ้าสถิตด้วยเทอร์โมพลาสติก สีเงินหรือสีขาวของกรอบเข้ากันได้ดีกับทั้งเพดานที่อยู่อาศัยและธุรกิจ และยังทนทานต่อการกัดกร่อนและรอยขีดข่วนอีกด้วย
ไดรเวอร์กระแสคงที่ภายนอกที่มีความเป็นไปได้ของการหรี่ไฟแผงไฟ LED โดยทั่วไป มาในรูปแบบมาตรฐาน DALI และอะนาล็อก รวมถึงอุณหภูมิสีต่างๆ พวกมันอาจติดตั้งบนพื้นผิวกับเพดานและผนัง ใช้เป็นจี้ หรือติดตั้งโดยตรงกับเพดานและช่องแขวนทั่วไป ประสิทธิภาพสูงรวมกับการใช้พลังงานต่ำ อายุการใช้งานที่ยาวนาน และการออกแบบที่เพรียวบาง ทำให้เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการให้แสงสว่างอเนกประสงค์ในอาคารสำนักงาน สถานประกอบการค้าปลีกขนาดใหญ่ สถานศึกษา รัฐบาล สถานพยาบาล และโรงพยาบาล
