大功率LED照明調光技術的發(fā)展與未來
上傳人:羅長春 上傳時間: 2010-09-28 瀏覽次數: 68 |
二、 LED燈具主要調光技術簡介
在LED剛開始應用于道路等公共照明時,在推廣初期,有些LED燈廠為了達到調光節(jié)能的目的,借鑒了間隔點燈的思路,將一盞LED燈的LED芯片分成兩部分,分別控制其驅動電流的通和斷,在午夜12點前,所有LED全部點亮,12點之后斷開一半,以達到節(jié)能目的。此種調光方式能達到一定的節(jié)能效果,照度的均勻度較傳統間隔點燈方式有明顯改善,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,在調光時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驅動電流成定比例關系,因此可通過調節(jié)LED驅動電流來實現LED燈的調光,第二種調光方式通常被稱為模擬調光方式或線性調光方式。該種調光方式的優(yōu)點是:當驅動電流線性增加或減少時,相對減少了驅動電流過沖中對LED芯片的影響,控制電路抗干擾性較強。其缺點是驅動電流的大小變化,將對LED芯片的色溫有一定影響。此種調光方式目前典型的應用是安徽六潛、六武高速公路LED隧道燈照明。
第三種調光方式是脈亮調制(PWM)方式。該種方式是通過一定的控制使驅動電流呈方波狀,其脈沖寬度可變,通過脈沖寬度的調節(jié)改變LED燈持續(xù)點亮的時間,也同時改變了輸出功率,從而達到節(jié)能的目的。頻率一般控制在200Hz~10KHz,由于人的眼睛視覺的滯留性,不會感覺到光源在調光過程中發(fā)生的閃爍。此種調光方式的優(yōu)點是能改善LED的散熱,缺點是驅動電流的過沖對LED芯片的壽命有一定的影響。
以上三種調光方式都是根據LED驅動電流輸出端的控制來分類的。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微控制器(如單片機)來實現的。
三、 調光系統的組成與未來發(fā)展
完善的智能控制應該具有手動控制、智能控制、光控、時控及故障報警控制功能。當太陽下山天色漸暗后能自動點亮,午夜12點后燈的照度能自動減半;天亮后,燈能自動熄滅;特殊情況下,人能夠手工控制;而在燈具發(fā)生故障時,控制系統能自動報警。
智能調光系統主要由服務器、中央控制器、單片控制器及信號檢測電路四大部分組成,如圖四所示。

服務器:由上位機和上位機軟件組成,主要實現監(jiān)控操作和報警功能。服務器位于路燈管理等控制中心,其與中央控制器之間的聯系可采用電力載波、網絡或無線方式。
中央控制器:負責接受服務器發(fā)來的信號,并解碼后發(fā)送至單元控制器,實現控制,同時將信號檢測的結果傳送至服務器。
信號檢測電路:檢測環(huán)境亮度、驅動電源電壓、電流。并將檢測所得的信號發(fā)送至單元控制器或者中央控制器。
單元控制器:每一盞LED燈配有一個單元控制器,通過接收中央控制器的指令,對LED進行調光或者開與關控制,同時將LED燈的驅動電壓、電流通過信號檢測電路送到中央控制器。當LED燈具出現故障時將故障信號傳送至中央控制器。
目前在道路照明領域,LED的應用正在迅速普及,長壽命和可靠性仍是目前考慮的第一要素,但隨著技術的發(fā)展,當壽命和可靠性問題在一定程度上得已解決時,LED照明應用必然朝智能化調光系統大步邁進。
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