LED照明灯具与传感器技术-中国LED网.PDFVIP

LED 照明灯具与传感器技术 LED lighting And sensor technology 颜重光 高工 摘 要：从技术的角度对传感器技术在LED照明灯具应用设计技术进行分析，详 细论述有关设计的方案、工作原理和关键技术。 关键词：LED照明灯具 光敏传感器 红外传感器 超声波传感器 温度传感器 LED 照明灯具作为第四代新型灯具，节能低碳和无污染是其显著的优点。 LED 照明以其高节能、长寿命、利环保的特点成为大家广为关注的焦点。这几 年高亮度的 LED 光源因其制造技术突飞猛进，而其生产成本又节节下降，销售 价格连续几年年降率达 30-35% 。如今使用 LED 光源作为高亮度、高效率而又 省电、无碳排放的节能照明光源已成为全球的海量需求，一个以制造 LED 照明 灯具的新兴行业正在崛起，产业链正在日益完善，技术正在日趋成熟。 LED 照明灯具与传统的照明灯具最大的区别，LED 照明灯具是一个完全的 电子产品，而传统的照明灯具仅是一个电器产品。因此 LED 灯具可以很方便地 与各种类型的传感器关联，从而实现光控、红外控制等多种自动控制功能。如 LED 路灯的自动开关，用一个光敏传感器就可简单实现；社区夜间走道和庭院 照明，可以用红外传感器采集人类活动信息，自动开闭照明灯具。。。 LED 照明灯具开关自动控制 传感器作为信号采集和机电转换的器件，其机电技术都已相当成熟，近几年 MEMS 技术兴起又将传感器技术向小型化、智能化、多功能化、低成本化大踏 步迈进。光敏传感器、红外传感器等各种类型的传感器都可与 LED 照明灯具组 成一个智能控制系统，传感器将采集来的各种物理量信号转换成电信号，可以经 由集成电路化的AD 转换器、MCU 、DA 转换器对所采集的信号进行智能化处理， 从而控制 LED 照明灯具开启和关闭。人类可以籍此在 MCU 上设定各种控制要 求，控制 LED 灯的开关时间、亮度、显色、多彩变幻，从而达到省电节能的目 标。传感器与 LED 灯具组成的系统框图如图 1 所示。目前的集成电路制造技术 已经可以将AD 、DA 、MCU 集成在一个 5X5mm 或更小的封装内，安装在灯具 内既不占面积而且十分方便。 光敏传感器 AD 微 DA 转 处 转 电子 LED LED 红外传感器 换 理 换 开关 电源驱动 光源矩阵 器 器 器 超声波传感器 Alec 图 1 传感器与 LED 灯具系统框图 1 光敏传感器与 LED 灯具组合 风光电 LED 路灯是一种高度智能化和无人值守的道路照明灯具，利用风力、 阳光发电，用蓄电池储能，因此能源的自动管理是十分重要的。光敏传感器是比 较理想的因天亮、天暗（日出、日落）时照度变化而能控制电路自动开关的电子 传感器。图 2 所示是一种光敏传感器的外貌。图 3 是光敏传感器的光敏电阻板， 它对光线的明暗亮度十分敏感。图 4 是光电转换的基本原理图。光控 LED 灯具 照明系统工作原理如图 1 所示。 图2 光敏传感器外貌 图3 光敏传感的光敏电阻板 图4 光电转换原理图 光敏传感器，可根据天气、时间段和地区自动控制商场 LED 照明灯具开闭。 在明亮的白天通过减少其输出功率来降低耗电量，与使用荧光灯时相比，店铺面 积为 200m2 的便利店最大可降低 53 ％的耗电量。寿命也长达约 5--10 万小时。 一般情况下，LED 照明灯具的寿命为