当前位置首页 > 百科> 正文

LED智慧型调光系统

2019-07-11 18:34:35 百科
LED智慧型调光系统

LED智慧型调光系统

LED智慧型调光系统是作为用来改变光通量、调节照度,使各类新型LED灯具达到优质照明效果的一种电气配件,可广泛套用于酒店客房、场馆展厅等场合。

基本介绍

  • 中文名:LED智慧型调光系统
  • 外文名:The optical system of LED intelligent adjustable
  • 建筑照明:酒店博物馆;智慧型调光
  • 调光方式:脉宽调製(PWM)调光

背景介绍

照明是通过照射特定物体或者更大範围来创造一种视觉环境,它不仅提供人类对周边环境的可视性,同时也创造照明环境的氛围的舒适性、美学与安全性等。绿色照明的提出,强调了节能与环保的理念,而LED的高效率、长寿命、无汞害、不含红外紫外辐射、色彩丰富、易于控制等特点,使之成为绿色照明领域的理想光源。
现代化智慧型建筑除担负起保证饮食起居、文化娱乐、工作学习等功能,还可通过对建筑照明的智慧型化控制,对不同空间不同灯光迴路的亮暗搭配,形成不同的灯光场景,营造舒适优雅的环境气氛,丰富人们对不同的场合需要;同时,通过营造不同的灯光环境,衬托出居住者的高雅的艺术修养。
儘管调光得到大範围套用,可由于LED电流过大,导致LED使用寿命缩短,产生光衰现象等问题严重影响LED的照明效果,LED故障检测一般是人工巡检,无自动检测功能。LED照明光衰及灯具的损坏,导致环境总体照度达不到照明标準,因此光衰补偿及故障自动检测成为一种客观需求;其次,调光器配合传统光源使用时仍然存在一些瑕疵,比如降低白炽灯的效能,损害萤光灯的寿命等。

基本原理

任何LED器件,如果要做成替换光源或者LED灯具,都需要一个驱动器才能实现调光。因为LED都是低压直流源,LED需要电子驱动器把交流转换成可利用和可调节的直流电流。
LED智慧型调光系统原理图LED智慧型调光系统原理图
流过LED灯珠的电流决定了光的输出,其亮度可以很简单地通过控制贴在衬底上的半导体材料层的通电电流来调节。调光可以降低LED灯具的工作温度,进而延长LED的寿命。
居住建筑照明、美术博物馆照明、剧院照明、夜景照明、智慧型建筑酒店照明、商业建筑照明、办公建筑照明皆可用到LED智慧型调光系统,作为一种用来改变电光源的光通量、调节照度的照明配件,可广泛套用于家庭照明、剧场舞台、酒店客房、场馆展厅等场合。

调光方式

通常,调光方式分两种:一种是电压调光,一种是电流调光。电压调光是调光源输入电压,从而达到调节光源亮度的目的,但是这种调光方式在节能灯调光系统上不是特别可靠,但在LED和白炽灯方面却效果明显。电流调光也就是调整通过光源的电流大小,从而达到调光的目的,这是一种非常合适于LED调光的方式。
  • 可控硅(TRIAC)调光方式
安装在墙壁上的可控硅控制系统常用于传统白炽灯和卤素灯调光。但为了LED灯具的儘快普及,部分LED驱动也可兼容(TRIAC)调光方式,可使用后会导致电压波形严重失真,从而降低系统功率因素。据国外设计出兼容TRIAC的LED驱动IC,虽然性能上有所改善,但还是会出现系统效率低下和LED灯色偏移现象,达不到节能减排的标準和效果。
  • 模拟调光方式 
模拟调光是通过LED灯的正向电流来达到调光目的。LED亮度几乎和通过LED等的直流电流大小成正比。通过改变与LED灯串联的电流检测电阻的大小;或将LED驱动晶片自带电压输入接口,改变输入电压,皆可改变LED灯的电流。但同时也会改变LED灯的色温和光谱,特别是对于採用RGB的LED照明系统,会引起严重的偏色问题,造成人眼的不适;调节LED灯电流大小还会一个灯光的闪烁问题。因此,模拟调光方式同样不太适合LED灯的调光。
  • 脉宽调製(PWM)调光方式
LED是一个可快速开、关的半导体发光二极体,且速度能达到微秒级别。因此可以使LED恆流驱动介于工作和不工作之间,只要开关频率大于100Hz,人眼就不会识别出灯的闪烁,看到的是LED灯的平均亮度。採用PWM调光时,由于电流一直在固定值与零值两种状态间变换,不会出现色偏现象且能精确的无极调光,不会影响整个LED照明系统效率。
在脉宽调製方式中,通过LED的电流以很高的频率通断,“通常是每秒几千次”。通过LED的电流就等于LED开关周期内的电流平均值,用减少LED的通电时间可以降低平均电流或者有效电流,进而降低LED的亮度。PWM波的产生可通过微控制器来简单编程实现,可灵活控制,成本相对较高却是适合LED灯的调光方式。

LED调光系统

组成单元

a. 一个系统由系统单元、输入单元、输出单元三部分组成。
LED智慧型调光系统组成单元LED智慧型调光系统组成单元
b. 输入单元负责将外部信号/指令传入系统,例如智慧型面板、感测器等。
c.系统单元支持整个系统的运行,例如电源模组等。
d.输出单元负责接收输入单元传送的信号并执行相应的操作,如调节灯光亮度等。

使用优缺点

自动控制和调光功能可以削减浪费在照明上的能源。同时能够增加居住环境的舒适性。LED光源作为一种高效、低功耗的光源,得到广泛的套用及推广。与智慧型控制技术、网路技术相结合的LED智慧型照明成为发展的必然趋势。在自动化建筑照明电气中,LED智慧型调光系统能及时回响外部控制系统指令,并对信号做出相应的回响动作,其优点主要表现在以下几个方面:
智慧型调光控制系统特点智慧型调光控制系统特点
a. 操作简单、灵活,便于维护;
b. 系统启动时间短,能够任意设定控制时间、调光级数;
c. 可定期对每个灯具工作情况自动巡检,也可手动操作检测;
d. LED智慧型调光系统布线原理简洁明了,易于施工;
e. 各个控制台有两种接口,採用标準协定,可选用TCP/IP接口,也可选择485接口,管理方便;
f. 控制接口标準化,在各个控制台的本地进行现时环境稳定监控,也可在总控制台对各个控制台进行总控,有利于客户採取多种方案实现控制;
g. 能自动分配地址,降低客户的人工成本,简便实用。LED智慧型调光系统可完成对各个灯具的亮度控制,如时间控制,感应控制等;
h. 也能对各个灯具的状态进行检测,有利于对灯具的维护与管理。
传统灯具的很多调光技术也能套用在LED上。包括0到10V模拟调光,DALI(数字可定址照明接口)调光,对载有调光信息的调光器安装专线可以提高调光兼容性,因为专线使得调光器跟灯具之间仅有很少或者没有相互干扰。这种调光系统複杂且昂贵,常套用于商业建筑。

效果与方式

环境效果

LED智慧型调光系统可对白炽灯、日光灯、节能灯、石英灯等多种光源调光,对不同场合的灯光进行控制并满足不同环境对照明的要求。
a.写字楼、学校、医院、工厂——利用系统的时间控制功能使灯光自动控制,利用亮度感测器使光照度自动调节,节约能源,可进行中央监控并能与楼宇自控系统连线。修改照明布局时无需重新布线减少投资。
b.剧院、会议室、俱乐部、夜总会——利用系统的调光功能及场景开关可方便地转换多种灯光场景,实现多点控制。可通过LED智慧型控制空调、电扇、电动门窗、加热器、喇叭、蜂鸣器、闪灯等其他设备。
c.体育场馆、市政工程、广场、公园、街道等室外公共场合照明——利用系统的群组控制功能可控制整个区域的灯光。利用亮度感测器、定时开关实现照明的自动化控制,利用LED智慧型系统监控软体实现照明的智慧型化控制。
d.智慧型化小区的灯光控制——用于智慧型化小区的路灯、景观灯的远程、多点、定时控制,中央监控中心监控;小区会所、智慧型化家庭中灯光的场景、多点、群组、远程控制;以及与其它家庭智慧型控制器配合使用。
e.酒店智慧型照明控制——可广泛套用于酒店的大堂、休息厅、咖啡厅、贵宾室、走廊等公共区域及泛光照明。定时控制、感应控制、场景控制与本地控制相结合,并可在总服务台或中央控制室进行集中管理。亦可用于客房区域设备的本地或远程控制。

控制方式

LED照明通过採用全智慧型化人体感应存在模组及光电调光系统技术,可破解感应照明无法探测静止人体存在的难题。实现“按需照明”,即人来灯亮、人在灯明、人去灯熄、人工照明及自然光的和谐互补的问题。如:
场景控制
LED智慧型调光控制系统引入场景控制的概念,即通过控制元件(NEO面板、触控萤幕或管理软体等)实现对多路灯光及电器的控制,实现一个按键可同时开启或关闭多路灯光及电器的功能。
智慧型调光系统场景控制智慧型调光系统场景控制
电器监控
通过系统配置的NEO面板或触控萤幕可实时监控灯光迴路或电器开关状态。在NEO面板可通过指示灯的颜色或亮暗监视迴路的开关状态或通过软体进行设定,在触控萤幕上可通过系统的楼层平面图的动态电器图示查看房间内受控的电器状态。
系统软体编程管理
系统使用编程管理软体对所有操作设备进行编程,如变换NEO面板的每个按键场景,液晶屏内楼层的平面图及灯具位置或管理功能等,可根据不同的需求进行个性化的设计。
恆照度控制
通过LED智慧型系统的光照感测器将某一控制区域(如大堂)亮度设定为一个恆定值,可根据室外光线的变化和窗帘的开关自动调节灯光的亮度,使受控区域拥有舒适的照明环境。
LED智慧型调光系统恆照度控制LED智慧型调光系统恆照度控制
时间控制、感应控制
时间控制:
根据实际套用需要设定按照时间顺序自动控制灯光、电器等设备,如在夜晚到来之时,LED智慧型控制系统会依次打开室外主照明、泛光、景观照明,在新一天的阳光到来之前自动将它关闭。
感应控制:
在某些区域(如楼道、卫生间、楼梯)内系统使用红外感应照明功能,当有人进入这些区域时照明系统可自动开启,避免了手中持物或进出匆忙时开关灯具的麻烦,从较大程度上体现了智慧型化的优势。
远程控制、调光控制
远程控制:
LED智慧型控制系统可以通过电话、网际网路进行远程控制系统中连线的灯光、电器等所有设备,便于对系统进行远程管理。
调光控制:
系统通过在房间内的调光功能在最大程度上提升建筑物装修档次,调光开关功能具有符合眼睛对灯光的生理适应性的特点,同时延长了光源的寿命并达到了节能的效果。

注意事项

安装环境要求

LED智慧型照明控制系统既有弱电电路,也有强电电路,对工程人员的技术水平有一定要求,必须兼顾两方面的知识技能,同时对安装及工作环境也必须按照相关安装手册的要求进行。
一般情况下,安装及使用时必须注意以下几点:
智慧型调光系统布线示意图智慧型调光系统布线示意图
1)工作温度一般在0-45℃,个别系统有所不同,如彩色触控萤幕在0-30℃,设计方案及安装施工时,一定要按照相关要求严格执行。
2)设备会发热,安装设备场所必须通风。严禁阻塞设备的通风散热孔。
3)未明确标明室外使用的系统设备(如室外照度感测器),均为室内使用,若须室外使用,应採取防水、防尘措施。
4)不同设备间距有一定要求,必须按照设备通风散热要求,以及方便施工接线。例如 :L5112D10LP系列大硅箱更应该注意,为了满足这两方面的要求,一般上下硅箱的间距不应小于300mm,左右不应小于150mm。
5)灰尘会影响设备的散热,也会由于环境潮湿而导致设备控制失灵,甚至损坏。因此必须定期除尘,保证设备的合适工作环境。一般的工作湿度为0-95%,无凝霜出现,个别设备要求不同的。
6)对于L5112D系列大硅箱产品,为满足设备重量要求,固定的物体需要能承受相应的重量,甚至做结构加固处理。
7)调光器产品有轻微的交流声,智慧型继电器在内部继电器吸合或断开工作时会有卡嗒声,属正常现象。
8)对于安装有散热风扇的设备,需定时检查风扇,风扇损坏要及时更换。

施工检测

1)对于设备连线线路的规格要求应满足主电源线、负载线、控制线等的不同规格性能。如电流、功率、电压,是否需要护套、阻燃以及其它特殊要求。
2)在施工过程中同一根线不应有接头,破损接头的连线必须接触牢固,并要做烫锡处理,防止接触不良,打火、氧化导致接触电阻增大。
3)灯具负载特性应该与控制模组相对应,如调光、非调光等特性。
4)同一迴路负载调光情况下负载特性应一致。不同特性的灯具负载禁止接入同一迴路。
5)任何灯具负载必须首先经过检测完好后才準许接入模组,不管是继电器还是调光器,不允许在模组上测试负载迴路。负载迴路的测试必须在安装LED智慧型调光系统与灯具连线前完成。建议另配临时开关测试灯具负载。
6)负载的短路会产生瞬间的大电流冲击,对于继电器肯定会减少触点的使用寿命,对于调光器则会损坏调光功率器件,因此对于调光器,同时也要求在调光器迴路输出端必须加装断路器或保险丝进行保护,以减少对调光功率器件损坏的可能性。
7)未装完的迴路不应接入控制模组,特别是调光器。因为当再安装灯具时很有可能会由于各种原因,特别是灯具造成的短路,容易造成设备损伤。
8)在实际施工时,由于线路的损耗,各种灯具变压器的损耗,实际灯具功率的改变等等各种原因,负载的实际功率会与设计功率不同,有的甚至会相差很大,以至过载。因此在实际施工中不能简单只以设计的功率为準,而要在检测迴路的同时实测迴路的实际电流值,以实际值作为考量控制器所带负载的功率,而不能以百分比来简单的计算得出负载功率值。不应採用限制调光器迴路输出水平的方法来解决过载问题。
声明:此文信息来源于网络,登载此文只为提供信息参考,并不用于任何商业目的。如有侵权,请及时联系我们:baisebaisebaise@yeah.net