LED照明灯具的原理与功能

LED照明灯具的原理与功能。

原理

通过环境光检测，可在其它光源已提供充足照明时调暗照明灯，此外，通过检测环境光的颜色，能够调节 RGB 照明系统的颜色。通信功能则允许远程控制并将照明装置连接成中央网络。电能测量准确计算消耗的功率，为预测性维护提供系统洞察力。所有这些特性——环境光检测、通信、电能测量——将进一步节省能源，降低运营成本。

环境光传感器(ALS)检测到附近的光量,这些功能器件成为 LED 照明系统的“眼睛”，也是节约能耗的关键。当房间已经有充足的光亮时，照明完全没必要开启，系统可将照明灯调暗或完全关闭，降低功耗并延长照明灯的寿命。ALS 的关键特性包括灯的流明、功耗监测以及 IR 和 UV 滤光，这些传感器必须安静地运行在系统中，不能消耗过大电能而破坏系统节能的初衷。好的 ALS 耗流达到 1μ A 以下，流明检测范围必须达到室外环境的典型流明范围 0.1lx-100 000lx，一般可满足大多数应用要求。考虑到系统可靠性，可能有必要采用略大的范围。IR 和 UV 滤光可消除实际系统中不可见光的光谱。

 功能

(1)智能 LED 光检测功能

环境光传感器必须避开照明灯本身的光线照射，避免对环境光测量的影响。该设计中，ALS 位于独立的电路板上，处于照明灯主体的阴影下，这种设计使 ALS 能够在检测到环境光超过预设值时，系统将关闭照明灯。RGB 传感器甚至能够为照明应用增加更多“功能”，带有 RGB 和 ALS 的 LED 照明系统能够动态调节灯颜色输出，以满足特殊的应用需求（如舞台情景照明或商业展示）。

(2)LED 智能通信

通过将照明灯组网，即可通过网络控制灯的开、关及调光，这种操作将降低能耗。通信也为断电、维护和应急提供快速反馈，该智能通信将节省总体系统维护成本。无线和有线通信能够在不同环境下很好地工作，取决于网络规模和拓扑。无线比较适合于小型室内以及大型室外应用，后者需要具有连续视线、可用的频带以及裕量足够的传输功率。电力线通信(PLC)是利用现有电力线实现通信，PLC 非常适合于大型市政类照明系统、隧道、室内停车场等由于物理位置或建筑墙壁的原因而无法利用自然光的环境。所有通信引用中，可靠性是关键所在，如果通信发生故障系统就毫无益处。

在无线应用中，信号传输方式可能是WiFi、ZigBee 或其它，往往属于但不仅限于工业、科学和医疗(ISM)射频的标准协议。限制功耗提供了网络灵活性，如果端点使用电池时则至关重要。目前在市场上有某种比较有特色的应用，在照明灯开关上配备有能量收集射频(RF)收发器。只要信号能够覆盖光源，该开关可置于房间内的任何地方。无需连接照明开关，应用设计更灵活及照明控制更可靠。

(3)智能 LED 照明电能测量功能

智能 LED 照明还需具备电量计算能力，从智能电表到电压控制器再到电动汽车充电器，每个智能电网装置都具有电能测量功能，实时为电力公司和用户提供准确的用电量信息。发回耗电量的大多数照明装置提供关于建筑及市政照明环境的详细信息，可确保电力公司收费与用户的实际耗电一致。通过调光或在不使用时关闭照明灯，及时和准确地响应用户需求。此外，特定照明灯的耗电波动说明需要进行系统维修、维护或更换。毫无疑问，许多照明灯处于难触及的区域，优化维护可节省费用。

目前，许多城市安装了非智能 LED 照明灯，这为改善 LED 照明设施性能的集成模块提供了巨大的商机。为实现可升级，这些系统需要连接到智能照明系统，如果 LED 的成本和容量一定，简单更换相对较新和效率较高的 LED。简单接口例如 DALI 允许将来增加 ALS、通信和电能测量功能。

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