LED照明燈具與傳統(tǒng)的照明燈具最大的區(qū)別,LED照明燈具是一個(gè)完全的電子產(chǎn)品,而傳統(tǒng)的照明燈具僅是一個(gè)電器產(chǎn)品。因此LED燈具可以很方便地與各種類型的傳感器關(guān)聯(lián),從而實(shí)現(xiàn)光控、紅外控制等多種自動(dòng)控制功能。如LED路燈的自動(dòng)開(kāi)關(guān),用一個(gè)光敏傳感器就可簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn);社區(qū)夜間走道和庭院照明,可以用紅外傳感器采集人類活動(dòng)信息,自動(dòng)開(kāi)閉照明燈具。
LED照明燈具開(kāi)關(guān)自動(dòng)控制
傳感器作為信號(hào)采集和機(jī)電轉(zhuǎn)換的器件,其機(jī)電技術(shù)已相當(dāng)成熟,近幾年MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))技術(shù)興起又將傳感器技術(shù)向小型化、智能化、多功能化、低成本化大踏步邁進(jìn)。光敏傳感器、紅外傳感器等各種類型的傳感器都可與LED照明燈具組成一個(gè)智能控制系統(tǒng),傳感器將采集來(lái)的各種物理量信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),可以經(jīng)由集成電路化的AD(模數(shù))轉(zhuǎn)換器、MCU(微控制器)、DA(數(shù)模)轉(zhuǎn)換器對(duì)所采集的信號(hào)進(jìn)行智能化處理,從而控制LED照明燈具開(kāi)啟和關(guān)閉。人類可以籍此在MCU上設(shè)定各種控制要求,控制LED燈的開(kāi)關(guān)時(shí)間、亮度、顯色、多彩變幻,從而達(dá)到省電節(jié)能的目標(biāo)。傳感器與LED燈具組成的系統(tǒng)框圖如圖1所示。目前的集成電路制造技術(shù)已經(jīng)可以將AD、DA、MCU集成在一個(gè)5mm×5mm或更小的封裝內(nèi),安裝在燈具內(nèi)既不占面積而且十分方便。
光敏傳感器與LED燈具組合
風(fēng)光電LED路燈是一種高度智能化和無(wú)人值守的道路照明燈具,利用風(fēng)力、陽(yáng)光發(fā)電,用蓄電池儲(chǔ)能,因此能源的自動(dòng)管理十分重要。光敏傳感器是比較理想的因天亮、天暗(日出、日落)時(shí)照度變化而能控制電路自動(dòng)開(kāi)關(guān)的電子傳感器。圖2所示是一種光敏傳感器的外貌。圖3是光敏傳感器的光敏電阻板,它對(duì)光線的明暗亮度十分敏感。圖4是光電轉(zhuǎn)換的基本原理圖。光控LED燈具照明系統(tǒng)工作原理如圖1所示。
光敏傳感器可根據(jù)天氣、時(shí)間段和地區(qū)自動(dòng)控制商場(chǎng)LED照明燈具開(kāi)閉。在明亮的白天通過(guò)減少其輸出功率來(lái)降低耗電量,與使用熒光燈時(shí)相比,店鋪面積為200m2的便利店最大可降低53%的耗電量。壽命也長(zhǎng)達(dá)約5~10萬(wàn)小時(shí)。一般情況下,LED照明燈具的壽命為4萬(wàn)小時(shí)左右;發(fā)光的顏色也可采用RGB(紅綠藍(lán))多彩變幻的方式,使商場(chǎng)燈光更多彩,氣氛更活躍;與配套使用黃色熒光體的原藍(lán)色LED相比,配套使用紅、綠、藍(lán)三色熒光體的紫色LED的演色性更高。
紅外傳感器與LED燈具組合
紅外傳感器是靠探測(cè)人體發(fā)射的紅外線而工作的。主要原理是:人體發(fā)射的10μm左右的紅外線通過(guò)菲涅爾濾光透鏡增強(qiáng)后聚集到熱釋電元件PIR(被動(dòng)式紅外)探測(cè)器上,當(dāng)人活動(dòng)時(shí),紅外輻射的發(fā)射位置就會(huì)發(fā)生變化,該元件就會(huì)失去電荷平衡,發(fā)生熱釋電效應(yīng)向外釋放電荷,紅外傳感器將透過(guò)菲涅爾濾光透鏡的紅外輻射能量的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào),即熱電轉(zhuǎn)換。在被動(dòng)紅外探測(cè)器的探測(cè)區(qū)內(nèi)無(wú)人體移動(dòng)時(shí),紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的只是背景溫度,當(dāng)人體進(jìn)人探測(cè)區(qū),通過(guò)菲涅爾透鏡,熱釋電紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的是人體溫度與背景溫度的差異,信號(hào)被采集后與系統(tǒng)中已存在的探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較以判斷是否真的有人等紅外線源進(jìn)入探測(cè)區(qū)域。
被動(dòng)式紅外傳感器有三個(gè)關(guān)鍵性的元件:菲涅爾濾光透鏡,熱釋電紅外傳感器和匹配低噪放大器。菲涅爾透鏡有兩個(gè)作用:一是聚焦作用,即將熱釋紅外信號(hào)折射在PIR上:二是將探測(cè)區(qū)內(nèi)分為若干個(gè)明區(qū)和暗區(qū),使進(jìn)入探測(cè)區(qū)的移動(dòng)物體/人能以溫度變化的形式在PIR上產(chǎn)生變化的熱釋紅外信號(hào)。一般還會(huì)匹配低噪放大器,當(dāng)探測(cè)器上的環(huán)境溫度上升,尤其是接近人體正常體溫(37℃)時(shí),傳感器的靈敏度下降,經(jīng)由它對(duì)增益進(jìn)行補(bǔ)償,增加其靈敏度。輸出信號(hào)可