必赢

此刻，您可能会问我：“马拉松跟LED有甚么关系?你真的晓得本身在说甚么吗?”我想是的。就像强健的选手领赛马拉松一样，LED在高能效照明范畴遥遥领先。相对白炽灯和荧光灯照明，LED的首要手艺劣势是耗损的能源更低、寿命更长，而且可以或许更好地节制照明色彩和标的目的。　　LED智能化——博得角逐的要害地点　　LED将若何阐扬其庞大潜能?毫无疑问，第一道妨碍是价钱。LED今朝的本钱远远高在现有照明方案。节能常常不足以说服价钱敏感的企业和消费者采办较贵的产物。跟着时候推移，年夜范围出产可能会下降价钱，但本钱是不是可以或许降得足够低，降价速度是不是知足用户的预期?这些都是不肯定身分，有待商议。固然，这些问题也超越了本文的会商规模。假设我们随意找两家五金店，测验考试寻觅不异的LED灯，这也许很是坚苦。很多零售商不会仅仅为了吸引稀稀拉拉的消费者而备有足够品种或数目的库存，为何?这触及到价钱和库存周转率。那末这类环境对我们这些项目师、立异者而言，意味着甚么?我们若何使LED照明阐扬潜能?若何博得这场马拉松角逐的成功?　　假如我们付与LED“脑筋”，使其智能化，为这些照明灯装上眼睛、喉咙、计数等功能。在照明范畴设想出有价值的半导体材料，将优化能源效力、耽误照明寿命，并下降保护本钱。这将有助在LED跑完全个赛程，对峙到最初，凭仗聪明博得角逐。　　LED智能化的要害元素　　情况光检测、通讯和电能丈量是智能化照明系统的要害元素。经由过程情况光检测，能够在其它光源已供给足够照明时调暗照明灯;另外，经由过程检测情况光的色彩，可以或许调理高级RGBLED照明系统的色彩。通讯功能则答应长途节制并将小型、年夜型照明装配毗连成中心收集。电能丈量正确计较耗损的功率，为猜测性保护供给系统洞察力。所有这些特征——情况光检测、通讯、电能丈量——将进一步节流能源，下降运营本钱。本文切磋为LED照明系统增添情况光检测、通讯(包罗无线和电力线)和电能丈量功能的要害设想斟酌。供给了参考设想示例。　　情况光传感器(ALS)检测传感器四周的光量。这些简单器件成为LED照明系统的“眼睛”，也是节俭能耗的要害。当房间已有足够的光源时，照明完全没需要，可将照明灯调暗或完全封闭，下降功耗、耽误照明灯寿命。ALS的要害特征包罗功耗、流明监测规模，和IR和UV滤光。这些传感器必需恬静地呆在系统中，不克不及耗损过年夜电能，从而粉碎节俭系统能耗的初志。好的ALS耗流到达1μA以下。流明检测规模必需到达室外情况的典型流明规模。0.1lx至100，000lx一般可知足年夜大都利用要求。斟酌到系统靠得住性，可能有需要采取略年夜的规模。IR和UV滤光可消弭现实系统中不成见光的光谱。　　智能LED光检测功能　　传感器必需避开照明灯自己的光线，避免对情况光丈量的影响。该设想中，ALS位在自力的电路板上，处在照明灯支架的暗影下。这类简单的设想使ALS可以或许在检测到情况光跨越预设值时封闭照明灯。RGB传感器乃至可以或许为照明利用增添更多“功能”。近似在图中所示带有RGBLED和ALS的LED照明系统，可以或许动态调理其色彩输出，以知足非凡的利用需求，例如舞台情形照明或百货公司的展现结果。　　图1：ALS安装在自力的PCB，处在照明灯支架的暗影下，避免传感器读取照明灯自己的光强。　　LED智能通讯　　下面，我们会商LED的智能通讯。耳朵和喉咙是接下来实现LED照明智能化的最主要功能。经由过程将照明灯简单组网，便可经由过程收集节制灯的开、关，或调光，这类操作将下降能耗。通讯也为断电、保护和应急供给快速反馈，该消息将节流整体系统保护本钱。无线和有线通讯可以或许在分歧情况下很好地工作，取决在收集范围和拓扑。无线比力合适在小型室内和年夜型室外利用，后者需要具有持续视野、可用的频带和裕量足够的传输功率。电力线通讯(PLC)操纵现有电力线实现通讯。PLC很是合适在年夜型市政类照明装配、地道、室内泊车场等因为物理位置或建筑墙壁的缘由而没法利用天然光的情况。所有通讯援用中，靠得住性是要害地点。假如通讯产生毛病，系统就毫无好处。　　无线利用中，旌旗灯号传输体例多是Wi-Fi、ZigBee或其它常常属在，但不但限在工业、科学和医疗(ISM)射频的尺度和谈。限制功耗供给了收集矫捷性，假如端点利用电池时则相当主要。图2所示是一种怪异的利用，此中照明灯开关上配备有能量搜集射频(RF)收发器。系统搜集用在拨动开关的能量，发生可以使用的直流电压，撑持照明灯具的无线电通讯(《1GHzRF)。只需旌旗灯号可以或许笼盖光源，该开关可置在房间内的任何处所。无需毗连照明开关，室内设想更矫捷，照明节制更靠得住。　　图2：楼宇主动化利用，此中的照明开关具有一个无需接线的能量搜集射频收发器，用以节制LED照明。　　PLC照明节制方式操纵现有的供电线路，不掉为高性价选择。因为经由过程保护很好的现有供电线路实现通讯，PLC避免了很多麻烦，如共用通讯频次、卑劣气候时的机能和收集保护。规模、速度和靠得住性是设想PLC的要害。　　电力线的噪声极年夜，影响系统通讯的靠得住性。G3-PLC通讯是一种基在OFDM的新型PLC尺度，可实现电力线的靠得住通讯。该尺度撑持高达300kbps的速度、网状组网和高噪声情况下的靠得住模式很是合适LED节制收集。基在OFDM、PLC节制的照明收集近似在现有的G3-PLC。　　图3所示为NyxHemeraTechnologies公司用在地道照明的PLC装配4，该系统已节俭了25%的电能，保护本钱下降30%。该年夜型举措措施系统撑持最多1022盏照明灯，通讯距离长达3km。　　图3：采取PLC的市政路灯收集示例　　智能LED灯电能丈量功能　　智能LED灯还需要具有电量计较能力。从智能电表到电压节制器再到电动汽车充电器，每一个智能电网装配都具有电能丈量功能，及时为电力公司和用户供给正确的用电消息。发还耗电量的年夜大都照明装配供给关在建筑和市政照明情况的具体消息，可确保电力公司的收费与耗电严酷分歧。经由过程调光或在不利用时封闭照明灯，实时、正确地响利用户需求。另外，特定照明灯的耗电波动申明需要进行系统维修、保护或改换。毫无疑问，很多照明灯处在难以触和的区域，优化保护可节流费用。为生成智能电网中的有效数据，电能丈量设想必需在较宽的电流规模连结高精度丈量。不但如斯，限制或消弭校准时候也会下降整体系统本钱。图4所示为一种矫捷的LED照明参考设想，具有电能丈量功能。5电能丈量芯片也供给系统调光和DALI接口。　　今朝很多城市安装了非智能LED照明灯，这为改良LED照明举措措施机能的集成模块供给了庞大的商机。为实现可进级，这些系统需要毗连到智能照明系统。假如LED的本钱和容量必然，简单改换相对较新和效力较高的LED，性价比力低。简单接口，例如DALI，答应未来增添ALS、通讯和电能丈量功能。　　图4：完全的智能LED照明参考设想，具有电能丈量、情况光检测和通讯功能　　智能化LED将博得最初成功　　这对我们意味着甚么？消费者从不雅念上对LED照明的承认和转换是一个持久进程。不言而喻，LED照明具有改变照明体例和节流庞大电能的潜力。增添“智能”照明的要害元素——ALS、通讯和电能丈量——将使LED加倍壮大，更具吸引力。智能化LED供给的丈量数据可以或许进一步下降照明系统的能耗，下降运营和保护本钱。增添智能化设想，LED将充实阐扬潜力，在已如火如荼的比赛中击败保守照明。