智能綠色LED照明技術與應用

LED作為新一代光源，具有低電壓、低功耗、體積小、響應快、無污染、高可靠性和長壽命等一系列特點。由于它產生的光譜中沒有紫外線和紅外線，因而沒有熱量和熱輻射，并可減少二氧化碳和其它室溫氣體的產生，因而被認為是一種符合環保和節能的真正意義上的綠色照明光源。自上世紀90年代以來，日本、美國、歐盟、韓國、中國臺灣等國家和地區紛紛推出半導體照明計劃，促進LED照明技術研發。與此同時，世界著名的照明光源廠商也積極介入，與半導體材料器件廠商聯盟，大力開拓LED照明市場。在眾多力量的推動下，LED照明技術與產業取得了日新月異的進步，逐漸進入人們的日常生活。

　　綠色照明是美國國家環保局于上個世紀90年代初提出的概念。完整的綠色照明內包含高效節能、環保、安全、舒適等4項指標。近年來綠色LED照明理念受到人們的關注。市場上也誕生了以LED為光源的各種類型、別具特色的產品。智能照明也逐漸受到大家的重視，特別是物聯網技術的發展。使得智能照明變得更加重要。智能照明不僅僅是指智能發光降低能耗，而且是涵蓋傳感、通訊、物聯網等多種現代化技術。本文討論智能綠色LED照明技術在通用照明、景觀照明和LED顯示屏中的運用以及微控制器、傳感器接口芯片、無線收發芯片和LED驅動芯片等微電子芯片在智能綠色LED照明中所發揮的作用。

　　1 智能綠色LED照明技術

　　1.1 智能LED照明技術

　　LED具有很好的可控性，由此可以開發出智能LED照明技術，智能LED照明技術通過外部傳感器和控制電路對LED進行實時監控與跟蹤。自動平滑地調節LED發光的明暗和色彩，達到智能控制LED的目的。在智能控制軟件上，有完備的控制協議和控制方法，完善的人機接El，故障的自我診斷和提示：在硬件上，具有多種通信能力的手段。如無線、電力載波、可見光、紅外光。

　　智能LED照明技術具有如下優點：

　　（1）控制智能化實現照明控制智能化，提高管理水平，減少維護費用；

　　（2）節能通過合理的管理，根據不同日期、不同時間、不同的照度，按照各個功能區域的運行情況預先進行光照度的設置；

　　（3）美化環境好的燈光設計可以營造出一種溫馨、舒適的環境，增添其藝術的魅力；

　　（4）延長燈具壽命大幅減少燈具無效照明時間，從而大大延長燈具壽命；

　　（5）照度的一致性采用光敏傳感器，可以達到室內的光線保持恒定；

　　（6）與其它系統聯動智能照明可與其他系統聯動控制，例如BA系統，監控報警系統、車庫刷卡系統。

　　1.2 綠色LED照明技術

　　綠色LED照明是將科學的控制技術與LED燈具相結合，帶來巨大的經濟效益，節約能源和資金；綠色LED照明會使人們得到高品質的照明環境。有益身心健康，改善學習、工作、生活條件；同時帶來社會效益，減少空氣污染，保護環境，體現現代文明的光文化。綠色LED照明要求節約能源，但綠色照明不能簡單地停留在節能的水平上，而是要從更高層次去認識其深刻含義。同時滿足對照明質量和視覺環境條件的更高要求。要通過照明工程系統設計關鍵環節。同時，要盡量減少LED生命周期內的污染物排放，采用潔凈自然光源和綠色材料，并要避免光污染。

　　1.3 智能綠色LED照明的網絡化控制

　　單個LED燈具即使采用智能綠色LED照明技術之后，也只是一個點，效果相對有限；如能實現多點LED燈具的網絡化控制，使之統一集中地照明管理控制，即由主控計算機對網絡內的照明設備進行控制管理，并及時反饋給操作人員，對于充分發揮智能綠色LED照明技術優勢與潛力有重要意義。

　　圖1所示是樓宇LED照明網絡控制方案，總控制器通過以太網連接到以太網接人器，以太網接入器端通過Zigbee無線網控制每個燈具，以模塊式的自動控制為主，手動控制為輔。圖2所示是景觀照明的智能網絡化控制.通過燈光場景實時控制服務器、燈光場景編輯工作站、開關燈及照明監控工作站和配電柜測量控制節點與智能網橋通過TCP/IP以太網交換信息，實現智能控制，智能網橋再通過RS485總線傳輸控制信號到智能LED控制器，智能LED控制器再改變LED燈的開關、明暗和色彩。顯示屏的智能綠色控制如圖3所示，信息制作端和業務數據傳輸要顯示的信息到服務器，傳輸的信息通過預覽審核之后，再將信息加密，通過專用內網或者互聯網傳輸到N多個LED顯示屏上，再通過信息解密將要顯示的內容顯示在LED屏上。

　　2 智能綠色