LED照明調光設計的方案分析與比較
上傳人:鄧隱北/周保臣/齊紅柱 上傳時間: 2012-04-19 瀏覽次數: 190 |
作者 | 鄧隱北/周保臣/齊紅柱 |
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單位 | 河南森源電氣股份有限公司 |
分類號 | TM923.34 |
發表刊物 | 《燈與照明》 |
發布時間 | 2011年 |
引言
照明設計者首先需考慮發光強度(計量單位為坎德拉, cd) 或光通量,還要考慮被照物或被照平面所得到的光照度(計量單位為勒克斯, lx) 。假如我們有一個lO W 的LED 臺燈,發出來的總光通量是600 1m ,若這600 1m 全部集中在1 曠的桌面,那桌面的照度就是600 lx 。
不同的照明位置和不同的公共場所,有不同的照明需求標準。例如,在商店照明中,明亮的食物可剌激食欲;珠寶、鐘表、衣飾等有明亮的照度可剌激購買欲;彩印、畫廊、博物館、診療室等都要有1000 lx 的照度。辦公室、教室、工廠、生產線等的照明則要求300- 800 lx。車站、機場、大樓大廳、走廊等非工作場合有100 -300 lx 即可。而在公園、停車場、街道則可低到10 -50 lx。按照實際需求,采用不同光源。好的照明設計不僅節能省電,而且也符合環保要求。
1 調光的作用和意義
燈光是人工照明,為夜晚或自然光不足的場合提供足夠的照度。但燈光消耗電力,在不需要時關掉燈光可節約能源。不過在有些時段和情況下,如果可把燈光調到較暗的程度(2513毛-50%) ,也是可以顯著降低能源消耗的( -50% - -75%) 。
據不完全統計,全國的照明負載約占總用電量的20% ,亦即照明將消耗發電系統約20% 的功率。帶可調光的照明產品比不帶調光功能的照明產品更節能,實現照度和光通量的調節就是調光器的作用。因此,在照明設計中,充分發揮調光的作用,就完全可以達到大幅度節能的目的。
2 現有的調光方式
2: 1 電阻式調光
過去,曾采用最原始的電阻式調光,如圖1 所示,在照明電路中由一個可變電阻進行調光。應用非常簡單,也不會產生干擾,但其分壓原理是讓電能不完全用在燈具(電器)上,沒有效率可言。調暗燈光時,調光電阻因分壓過多而產生大量的熱能,造成能源的浪費和環境的劣化。故取而代之的是可控硅調光方式。
2.2 可控硅調光
如圖2 所示,可控硅調控技術的基本原理是:利用RC 移相來延遲觸發,實現斬波,改變電壓的均方根值(有效值為Vnns ) 。同時,利用雙向可控硅(DIAC)導通電壓的對稱性,達到可控硅(TRIAC) 的對稱觸發。故改變電阻值就可得到不同的導通角,應用切相原理,減少Vnns' 以降低普通負載(電阻負載)的功率。因此效率較高,性能也穩定。圖3 為可控硅調光器的工作原理圖。
圖:電阻式調光
圖:改變電阻值可得到不同的導通角
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