大功率LED照明調(diào)光技術(shù)的發(fā)展與未來(lái)
上傳人:羅長(zhǎng)春 上傳時(shí)間: 2010-09-28 瀏覽次數(shù): 68 |
二、 LED燈具主要調(diào)光技術(shù)簡(jiǎn)介
在LED剛開始應(yīng)用于道路等公共照明時(shí),在推廣初期,有些LED燈廠為了達(dá)到調(diào)光節(jié)能的目的,借鑒了間隔點(diǎn)燈的思路,將一盞LED燈的LED芯片分成兩部分,分別控制其驅(qū)動(dòng)電流的通和斷,在午夜12點(diǎn)前,所有LED全部點(diǎn)亮,12點(diǎn)之后斷開一半,以達(dá)到節(jié)能目的。此種調(diào)光方式能達(dá)到一定的節(jié)能效果,照度的均勻度較傳統(tǒng)間隔點(diǎn)燈方式有明顯改善,但是仍將影響LED燈具的配光曲線。為了進(jìn)一步改善LED燈具的光效和配光曲線,有些LED燈廠又考慮將LED芯片采用間隔方式排布,在調(diào)光時(shí)只看到間隔的亮或者滅,在一定程度上改善了均勻度和配光。
LED芯片的亮度與LED驅(qū)動(dòng)電流成定比例關(guān)系,因此可通過(guò)調(diào)節(jié)LED驅(qū)動(dòng)電流來(lái)實(shí)現(xiàn)LED燈的調(diào)光,第二種調(diào)光方式通常被稱為模擬調(diào)光方式或線性調(diào)光方式。該種調(diào)光方式的優(yōu)點(diǎn)是:當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流線性增加或減少時(shí),相對(duì)減少了驅(qū)動(dòng)電流過(guò)沖中對(duì)LED芯片的影響,控制電路抗干擾性較強(qiáng)。其缺點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)電流的大小變化,將對(duì)LED芯片的色溫有一定影響。此種調(diào)光方式目前典型的應(yīng)用是安徽六潛、六武高速公路LED隧道燈照明。
第三種調(diào)光方式是脈亮調(diào)制(PWM)方式。該種方式是通過(guò)一定的控制使驅(qū)動(dòng)電流呈方波狀,其脈沖寬度可變,通過(guò)脈沖寬度的調(diào)節(jié)改變LED燈持續(xù)點(diǎn)亮的時(shí)間,也同時(shí)改變了輸出功率,從而達(dá)到節(jié)能的目的。頻率一般控制在200Hz~10KHz,由于人的眼睛視覺(jué)的滯留性,不會(huì)感覺(jué)到光源在調(diào)光過(guò)程中發(fā)生的閃爍。此種調(diào)光方式的優(yōu)點(diǎn)是能改善LED的散熱,缺點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)電流的過(guò)沖對(duì)LED芯片的壽命有一定的影響。
以上三種調(diào)光方式都是根據(jù)LED驅(qū)動(dòng)電流輸出端的控制來(lái)分類的。控制電路也可以分為模擬控制和PWM控制,控制電路通常是通過(guò)微控制器(如單片機(jī))來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
三、 調(diào)光系統(tǒng)的組成與未來(lái)發(fā)展
完善的智能控制應(yīng)該具有手動(dòng)控制、智能控制、光控、時(shí)控及故障報(bào)警控制功能。當(dāng)太陽(yáng)下山天色漸暗后能自動(dòng)點(diǎn)亮,午夜12點(diǎn)后燈的照度能自動(dòng)減半;天亮后,燈能自動(dòng)熄滅;特殊情況下,人能夠手工控制;而在燈具發(fā)生故障時(shí),控制系統(tǒng)能自動(dòng)報(bào)警。
智能調(diào)光系統(tǒng)主要由服務(wù)器、中央控制器、單片控制器及信號(hào)檢測(cè)電路四大部分組成,如圖四所示。

服務(wù)器:由上位機(jī)和上位機(jī)軟件組成,主要實(shí)現(xiàn)監(jiān)控操作和報(bào)警功能。服務(wù)器位于路燈管理等控制中心,其與中央控制器之間的聯(lián)系可采用電力載波、網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線方式。
中央控制器:負(fù)責(zé)接受服務(wù)器發(fā)來(lái)的信號(hào),并解碼后發(fā)送至單元控制器,實(shí)現(xiàn)控制,同時(shí)將信號(hào)檢測(cè)的結(jié)果傳送至服務(wù)器。
信號(hào)檢測(cè)電路:檢測(cè)環(huán)境亮度、驅(qū)動(dòng)電源電壓、電流。并將檢測(cè)所得的信號(hào)發(fā)送至單元控制器或者中央控制器。
單元控制器:每一盞LED燈配有一個(gè)單元控制器,通過(guò)接收中央控制器的指令,對(duì)LED進(jìn)行調(diào)光或者開與關(guān)控制,同時(shí)將LED燈的驅(qū)動(dòng)電壓、電流通過(guò)信號(hào)檢測(cè)電路送到中央控制器。當(dāng)LED燈具出現(xiàn)故障時(shí)將故障信號(hào)傳送至中央控制器。
目前在道路照明領(lǐng)域,LED的應(yīng)用正在迅速普及,長(zhǎng)壽命和可靠性仍是目前考慮的第一要素,但隨著技術(shù)的發(fā)展,當(dāng)壽命和可靠性問(wèn)題在一定程度上得已解決時(shí),LED照明應(yīng)用必然朝智能化調(diào)光系統(tǒng)大步邁進(jìn)。
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