浅谈数字技术与绿色照明的应用
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浅谈数字技术与绿色照明的应用

2022-10-30 11:30:04 投稿作者:网友投稿 点击:

摘要:随着数字技术的飞速发展,绿色照明工程正在蓬勃兴起,照明节能,保护生态环境是我们的历史重任。本文探讨了DALI数字可寻址照明接口技术及LED照明的应用,旨在为绿色照明技术的发展起到促进作用。

关键词:DALI数字可寻址照明接口技术 LED驱动技术 调光技术

中图分类号:TU855 文献标识码:A文章编号:1007-9416(2012)07-0255-01

1、引言

照明对人们的生活、工作有着极为重要的影响。2012年中央电视台视春节联欢晚会的舞台吸引了亿万观众的眼球,格外得精美,最主要的因素就在于全场使用了大量的绿色照明灯具即LED灯。现在所有的大型活动都离不开LED,而这只是LED众多应用领域中的一个。近年来,人们不难发现,凡是按现代化、信息化动作的机构与行业,如政府、金融、商业、医疗、文教、体育、交通枢纽、法院、工厂等新建筑物,都已具有不同程度的智能化,数字技术广泛应用,人们对光环境的要求愈来愈高,也就以照明设计要求愈来愈高,LED绿色照明工程正在蓬勃兴起。下面我们就揭开被称为“绿色照明”的半导体照明灯具(LED)的神秘面纱。

2、我国LED照明发展状况

我国半导体照明工程研发及产业联盟(以下简称联盟)正在建设半导体照明联合创新国家重点实验室,它将成为我国LED共性关键技术突破的重要平台。在LED硅衬底领域,我国已达到世界先进水平,而以硅作衬底材料的技术路线正在成为世界公认的LED产业的主导路线,这意味着我国在LED的前沿领域具备了一定的优势。

我国自己研制的MOCVD设备价格只有进口的二分之一,它的国产化不仅摆脱了对进口设备的依赖,也使LED产品的成本明显降低,与市场更加接近。

LED是第三代半导体材料制作的光源和显示器件,具有耗电量少、寿命长、无污染、色彩丰富、可控性强等特点,是照明光源及光产业的一次革命。LED的出现,不仅使百年传统照明工业迎来了电子化大规模的数字技术时代,而且应用涉及信息、交通、医疗、农业等领域,其数字化的特性是即将到来的物联网时代的技术支撑之一,将引发人类生产、生活方式的巨大变化。

3、LED数字技术

LED光源的技术开发使灯光色彩的种类如此之丰富,我们可称之为炫彩灯光”,它俨然是一个”光的调色盘”。作为建筑物内部和外部的照明手法.在20,21世纪之交短短的几年内,它已经受到了全球建筑师和环境设计师们的青睐。特别是在商业环境中,从商品可视化的角度看,数字光源控制系统的使用确实已成为商家们行之有效的视觉促销技术之一。在景观规划和建筑造型的领域中,其灯光表现的设计远景也将会得到飞跃性的提高。数字光源控制系统的技术开发者最初是着眼于一项对光源开发的市场需求而起步的。他们的目标是”希望能够更简便地获得色彩缤纷的灯光效果,从90年代初期开始不断研究LED的利用方法,最后终于成功地开发出了这一数字光源控制系统;取得了划时代的突破。其核心专利技术CHRO MACORE使用了计算机微处理器,对光的三原色RGB进行了全数字化的控制:通过这种方法获得的1670万种彩色光,以及可控的色彩循环.光滤波控制闸等技术,将各种发光按钮组合在一起之后,就可以表现多得令人吃惊的灯光设计方案。这也就是业界所称的全光谱型和全数字型照明系统;它颠覆了历来的照明规划传统概念,即使在照明应用以外,也受到了广泛的注意。

4、LED驱动技术

高效率无光耦转换LED的驱动电路把能量从交流电网转换为本身发光所需的直流形式。能量在转换的过程中会有损耗。转换效率越高,损耗越小,对驱动部分散热的要求也越低。绝大多数LED灯采用灌胶和铝散热器来解决散热问题。对用户而言,高效率的驱动方案可以降低驱动电路的散热成本,减轻LED灯的重量。降低电路温升还有利于提高LED灯的使用寿命。传统的隔离驱动方案利用光耦传递二次侧的电流信号给一次侧控制器来维持稳定的输出电流。二次侧检测电路增加了驱动电路的复杂性、成本和损耗。光耦的使用还降低了可靠性。因此,主流的LED灯生产厂家都开始采用无光耦的原边反馈技术。当前,数字原边反馈技术已经成熟并且得到了广泛应用。数字控制可以实现无光耦反馈的输出电流的精确控制。利用变压器反馈波形,数字技术还可以实现波谷开通来提高转换效率。

5、DALI数字可寻址照明接口技术

DALI是一个数据传输的协议,它定义了照明电器与系统设备控制器(如感应器、网关等)之间的数字通信方式,它不是一种新的总线,但它支持开放式系统。设计应用DALI最初目标是为了优化一个智能型的灯光控制系统,该系统具备结构简单,安装方便,操作容易,功能优良,不仅可用于一个房间内的灯光控制,还可以与大楼管理系统(BMS)对接。DALI系统与BMS,EIB或LON总线系统不同,不是将它扩展成具有各种复杂控制功能的系统,而仅仅是作为一个灯光控制子系统应用,通过网关接口集成于BMS中,可接受BMS控制命令,或回收子系统的运行状态参数。

DALI技术的最大特点是单个灯具具有独立地址,通过ADLI系统软件可对单灯或任意的灯组进行精确的调光及开关控制,不论这些灯具在强电上是同一个回路或不同回路。即照明控制上与强电回路无关,DALI系统软件可对同一强电回路或不同回路上的单或多个灯具进行独立寻址,从而实现单独控制和任意分组。这一理念为照明控制带来极大的灵活性,用户可根据需要随心所欲地设计满足其需求的照明方案,甚至在安装结束后的运行过程中仍可任意修改控制要求,而无须对线路做任何发动。由于系统结构简单,无需照明控制箱或调光箱,并可保留传统的布线方式,因此DALI技术的应用可实现简化安装程序,降低布线成本,缩短调试时间,实现许多基于回路控制的智能照明控制系统无法实现的功能。

DALI是专门为满足当今照明技术需要而设计的理想的、简化的数字化通讯方式。其通讯和安装已经做到了尽可能的简化。在一个局部系统中的所有智能化元器件都是以既简化又无干扰的方式进行通讯的。它对数据电缆没有特殊的要求,也不需要在电缆上安装端接电阻器来防止反射。

6、结语

LED照明以其发光效率高,使用寿命长,亮度控制简单和环保的优势,迅速受到广大用户的欢迎。作为新型的节能光源,LED灯具会逐步地取代传统的白炽灯泡。LED照明的不断普及对调光和控制技术提出了越来越高的要求。DALI数字控制技术在LED照明领域具有控制灵活,调光性能好和保护全面的优势。

参考文献

[1]王晓东.电气照明技术[M].北京:机械工业出版社,2005.08.


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