加強(qiáng)LED智能化 改善發(fā)光質(zhì)量、效率與成本

　　智能的好處

　　對于很多應(yīng)用來說(包括商業(yè)顯示屏與娛樂照明)，發(fā)光的質(zhì)量很重要。此時，質(zhì)量是指輸出穩(wěn)定光強(qiáng)與顏色的能力。影響LED性能有三大主要因素：制造差異、溫度和老化。

　　不同批次的LED輸出可能有很大變化；采用同一產(chǎn)品線但不同批次LED的器件，可能發(fā)光質(zhì)量也不同，就是因為存在制造差異。在單臺設(shè)備上使用相同批次的LED，就可以保持質(zhì)量的一致性，如果不能做到這點，不同批次LED做的設(shè)備相鄰安裝時，其發(fā)光質(zhì)量就能產(chǎn)生可察覺(以及不可接受)的差異。有了智能控制器，系統(tǒng)可以對任何差異做校準(zhǔn)補(bǔ)償。由于這一工作是軟件完成，因此，如果需要產(chǎn)品的一致性，可以在設(shè)備制造期間完成校準(zhǔn)工藝。

　　隨著環(huán)境溫度的變化，LED的輸出也會改變。為補(bǔ)償這個效應(yīng)，系統(tǒng)需要用一只傳感器檢測環(huán)境的溫度。微控制器讀出傳感器數(shù)據(jù)，相應(yīng)地調(diào)節(jié)LED驅(qū)動，動態(tài)地校準(zhǔn)顏色和光強(qiáng)度。由于溫度只需要定期檢查，所以這個工作的負(fù)荷不高。這也能讓系統(tǒng)監(jiān)控自己本身的安全狀況。例如當(dāng)LED溫度超過了一個規(guī)定閾值時，照明控制器可以降低光強(qiáng)，或關(guān)掉某個LED串，并遠(yuǎn)程通知工作人員。極端溫度會使LED過早老化，使其光輸出降級。確保LED不超過某個溫度，可以延長其使用壽命。

　　LED的老化會影響發(fā)光質(zhì)量，造成顏色的變化。例如，紅色LED要比藍(lán)色LED老化得更快，某個確定功率輸出或PWM頻率產(chǎn)生的顏色會隨時間而漂移。智能控制器可以考慮到老化情況，校正顏色曲線，從而在LED系統(tǒng)的整個生命周期內(nèi)維持一致的發(fā)光?！　∮糜谫|(zhì)量管控的同種技術(shù)還可以提高安全性和效率，可以調(diào)節(jié)發(fā)光強(qiáng)度以配合當(dāng)前的環(huán)境光，例如在暴風(fēng)雨的天氣，街燈可能提前開啟，或當(dāng)有充足的環(huán)境光時，可以調(diào)低亮度以節(jié)省能耗。交通燈或特殊街燈上的傳感器可以監(jiān)控深夜的交通狀況，如果車流變多，可以提高街面照明亮度。

　　在倉庫里，工人可能會零散地使用不同的空間。通過室內(nèi)感應(yīng)傳感器，能夠只對正在使用的部分照明。如果在任何時間，只用到車間的50%面積，則其余的燈可以關(guān)閉，節(jié)省一半能耗。

　　同樣考慮圖2中的街燈例子。在深夜里，很多街燈可以比全亮?xí)r調(diào)暗，因為交通流量下降。如果運(yùn)動傳感器之間有通信網(wǎng)絡(luò)，街燈就可以動態(tài)地開關(guān)，以適應(yīng)車流的需求。為獲得更高效率，圖2中顯示的178W輸入系統(tǒng)可關(guān)閉25%的燈，相應(yīng)節(jié)省25%的能耗，相當(dāng)于每年68，218美元，以下面幾個式子計算：1，819，160kWhr/年×75%/夜晚工作時間=1，364，370kWhr/年1，364，370kWhr/年×0.15美元/kWhr=204，656美元每年費(fèi)用272，874美元初始的年費(fèi)用減去204，656美元修正后年費(fèi)用=68，218美元每年節(jié)約將電源效率的節(jié)省數(shù)與智能工作的節(jié)省數(shù)相加，每年可節(jié)約101，944美元，約占系統(tǒng)的大約33%.

　　遠(yuǎn)程連接

　　遠(yuǎn)程連接是智能照明系統(tǒng)的一個關(guān)鍵性能。智能設(shè)備可以自動管理自己的運(yùn)行，提升效率與質(zhì)量。但除非設(shè)備可以與中心控制器通信，否則這種智能必須預(yù)先編寫好，并且只有單臺設(shè)備可以獲得最高效率。

　　通過將照明系統(tǒng)中的各個部件連網(wǎng)，開發(fā)人員可以協(xié)調(diào)整體裝置中各設(shè)備的運(yùn)行。這樣做能實現(xiàn)一種全新的功能，包括遠(yuǎn)程調(diào)光、遠(yuǎn)程關(guān)機(jī)與緊急控制。操作者可以從一個中心控制位置調(diào)節(jié)整個光組的照明強(qiáng)度，而不需要單獨調(diào)節(jié)每盞燈。

　　為獲得最多功能，每個部件都必須既能接收信息，也能將信息發(fā)回給操作者。這樣，街燈可以做簡單的自我診斷，以判斷是LED燒壞，還是性能低于了一個最小品質(zhì)閾值，然后告知操作員做必要的維護(hù)。這樣，就不需要讓技工去做定期維護(hù)來確保設(shè)備正常工作，操作人員可以遠(yuǎn)程做出檢查，只有當(dāng)問題嚴(yán)重到一定程度時，才派技工去。這種遠(yuǎn)程監(jiān)控與LED的長工作壽命相結(jié)合，可以大大節(jié)省維護(hù)成本，增加運(yùn)行的安全性，因為可以立即判斷出故障。

　　遠(yuǎn)程控制還能實現(xiàn)其它先進(jìn)功能，這些功能對工作效率和成本有明顯的影響，能夠動態(tài)地控制燈光，以及將多處照明點連網(wǎng)到某處的一個控制點，這個控制點也許與實際燈光位置距離遙遠(yuǎn)。例如，街燈可能需要按照夏令時做出調(diào)整，此時不需要派技工去每個控制箱，照明系統(tǒng)操作人員可以在系統(tǒng)中修改所有燈光的時間表。操作人員還可以輕易地在時間表中實現(xiàn)臨時改變，例如在晚場結(jié)束的運(yùn)動會后提供道路燈光照明，或者在繁忙季節(jié)中保持工廠照明等。遠(yuǎn)程控制還能在緊急狀況下直接控制燈光，從而提高安全性。

　　商用與工業(yè)中的智能照明還有一個更有益的功能，這就是精確地跟蹤功耗情況。例如，過去街燈的支付費(fèi)率是固定不變的，而有了智能燈光控制器，市政操作人員就可以跟蹤實際功耗，將數(shù)據(jù)發(fā)至一個中心控制點，確保該市支付的電費(fèi)不超過實際金額。

　　對實際使用情況的數(shù)據(jù)記錄能讓操作人員精確地調(diào)節(jié)自己的運(yùn)行成本規(guī)劃、維護(hù)資源以及未來投入。它還能夠?qū)崿F(xiàn)更先進(jìn)的前瞻性診斷。動態(tài)高能耗或需要大量更換燈泡，這些問題如果能提早告知操作人員，就可以在它們推高運(yùn)行與維護(hù)成本以前，盡快加以處理。

　　連接能力也是很多照明系統(tǒng)的基礎(chǔ)，尤其是娛樂應(yīng)用。這個市場中已有了很多通信標(biāo)準(zhǔn)，包括DALI、DMX512和KNX，而支持這些協(xié)議的設(shè)備就擁有了一種競爭優(yōu)勢。　　電力線通信

　　PLC(電力線通信)即讓網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行在為設(shè)備供電的相同電源線