LED智能调光系统

LED智能调光系统组成单元

a. 一个系统由系统单元、输入单元、输出单元三部分组成。

b. 输入单元负责将外部信号/指令传入系统，例如智能面板、传感器等。

c.系统单元支持整个系统的运行，例如电源模块等。

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。

LED智能调光系统使用优缺点

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，得到广泛的应用及推广。与智能控制技术、网络技术相结合的LED智能照明成为发展的必然趋势。在自动化建筑照明电气中，LED智能调光系统能及时响应外部控制系统指令，并对信号做出相应的响应动作，其优点主要表现在以下几个方面：

a. 操作简单、灵活，便于维护；

b. 系统启动时间短，能够任意设置控制时间、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智能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，采用标准协议，可选用TCP/IP接口，也可选择485接口，管理方便；

f. 控制接口标准化，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，有利于客户采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智能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应用在LED上。包括0到10V模拟调光，DALI(数字可寻址照明接口)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。这种调光系统复杂且昂贵，常应用于商业建筑。

LED智能调光系统安装环境要求

LED智能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：

1）工作温度一般在0-45℃，个别系统有所不同，如彩色触摸屏在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（如室外照度传感器），均为室内使用，若须室外使用，应采取防水、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，智能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。

LED智能调光系统施工检测

1）对于设备连接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，破损接头的连接必须接触牢固，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块相对应，如调光、非调光等特性。

4）同一回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回路。

5）任何灯具负载必须首先经过检测完好后才准许接入模块，不管是继电器还是调光器，不允许在模块上测试负载回路。负载回路的测试必须在安装LED智能调光系统与灯具连接前完成。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回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）未装完的回路不应接入控制模块，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准，而要在检测回路的同时实测回路的实际电流值，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。不应采用限制调光器回路输出水平的方法来解决过载问题。

照明是通过照射特定物体或者更大范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。

现代化智能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能化控制，对不同空间不同灯光回路的亮暗搭配，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。

尽管调光得到大范围应用，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准，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，损害荧光灯的寿命等。

LED智能调光系统基本原理

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。

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、智能建筑酒店照明、商业建筑照明、办公建筑照明皆可用到LED智能调光系统，作为一种用来改变电光源的光通量、调节照度的照明配件，可广泛应用于家庭照明、剧场舞台、酒店客房、场馆展厅等场合。

LED智能调光系统调光方式

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灯具的尽快普及，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准和效果。

• 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驱动芯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，特别是对于采用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。

• 脉宽调制（PWM）调光方式

LED是一个可快速开、关的半导体发光二极管，且速度能达到微秒级别。因此可以使LED恒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。采用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。

在脉宽调制方式中，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智能调光系统环境效果

LED智能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，利用亮度传感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接。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智能控制空调、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。利用亮度传感器、定时开关实现照明的自动化控制，利用LED智能系统监控软件实现照明的智能化控制。

d.智能化小区的灯光控制——用于智能化小区的路灯、景观灯的远程、多点、定时控制，中央监控中心监控；小区会所、智能化家庭中灯光的场景、多点、群组、远程控制；以及与其它家庭智能控制器配合使用。

e.酒店智能照明控制——可广泛应用于酒店的大堂、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。

LED智能调光系统控制方式

LED照明通过采用全智能化人体感应存在模块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智能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、触摸屏或管理软件等）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。

电器监控

通过系统配置的NEO面板或触摸屏可实时监控灯光回路或电器开关状态。在NEO面板可通过指示灯的颜色或亮暗监视回路的开关状态或通过软件进行设定，在触摸屏上可通过系统的楼层平面图的动态电器图标查看房间内受控的电器状态。

系统软件编程管理

系统使用编程管理软件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。

恒照度控制

通过LED智能系统的光照传感器将某一控制区域（如大堂）亮度设定为一个恒定值，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。

时间控制、感应控制

时间控制：

根据实际应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智能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能化的优势。

远程控制、调光控制

远程控制：

LED智能控制系统可以通过电话、互联网进行远程控制系统中连接的灯光、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。

对于一般照明而言，人们更需要白色的光源。 1998 年发白光的 LED 开发成功。这种 LED 是将 GaN 芯片和钇铝石榴石（ YAG ）封装在一起做成。 GaN 芯片发蓝光（ λ p =465nm ， Wd=30nm ），高温烧结制成的含 Ce3 的 YAG 荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光发射，峰值 550nm 。蓝光 LED 基片安装在碗形反射腔中，覆盖以混有 YAG 的树脂薄层，约 200-500nm 。 LED 基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收，另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合，可以得到得白光。对于 InGaN/YAG 白色 LED ，通过改变 YAG 荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度，可以获得色温 3500-10000K 的各色白光。

蓝光LED技术，简单来说就是一种更为节能高效的灯光产生方式，同时也能应用到相机、手机等科技产品中。用蓝光LED技术制造的照明设备，能效更高，大大降低地球能源使用量。根据已有的数据显示，全世界的25%电力都被用于照明作用，而使用LED灯具之后，用于照明的电力降低到4%，而这无疑改变了整个世界。

从1907年LED效应发现到1993中村修二正式发明LED，再到1999年1W的LED灯正式商业化使用，LED经历了将近一百年时间的发展。在此之前，人们一直使用的是上个世纪爱迪生发明的白炽灯泡，而白炽灯泡浪费了绝大部分能量在发热上，大概有九成的电力都被浪费。

LED灯具的出现，极大地降低照明所需要的电力，同样瓦数的LED灯，所需电力只有白炽灯泡的1/10，同时LED具有寿命长、环保、免维护等优点，迅速取代白炽灯的位置。2012年，中国政府宣布，全面禁止销售和进口100瓦以上的普通照明用白炽灯，陪伴老一辈中国人几十年的白炽灯即将走到历史的尽头。

正如在诺贝尔物理学奖颁奖词中写到的那样：“白炽灯照亮20世纪，而LED灯将照亮21世纪。”

优势

1、高效节能

一千小时仅耗几度电（普通60W白炽灯十七小时耗1度电，普通10W节能灯一百小时耗1度电）

2、超长寿命

半导体芯片发光，无灯丝，无玻璃泡，不怕震动，不易破碎，使用寿命可达五万小时（普通白炽灯使用寿命仅有一千小时，普通节能灯使用寿命也只有八千小时）

3、健康

光线健康光线中不含紫外线和红外线，不产生辐射（普通灯光线中含有紫外线和红外线）

4、绿色环保：

不含汞和氙等有害元素，利于回收和，而且不会产生电磁干扰（普通灯管中含有汞和铅等元素，节能灯中的电子镇流器会产生电磁干扰）

5、保护视力

直流驱动，无频闪（普通灯都是交流驱动，就必然产生频闪）

6、光效率高

发热小10%的电能转化为可见光（普通白炽灯95%的电能转化为热能，仅有5%电能转化为光能）

7、安全系数高

所需电压、电流较小，发热较小，不产生安全隐患，于矿场等危险场所

8、市场潜力大

低压、直流供电，电池、太阳能供电，于边远山区及野外照明等缺电、少电场所。

对比

1、LED灯在交流电驱动下和普通白炽灯一样会有频闪现象，而普通节能灯没有频闪现象。频闪会使眼睛容易疲劳。

2、每个LED灯泡的光线过亮，会强烈刺激眼睛，不可直视，哪怕短时间，而普通节能灯相对要柔和些！

3、照射角度有限制，一般只能照射120°，而普通节能灯几乎可照射360°。

4、照射房间的亮度并不比节能灯出色，因为led只在直视的狭小角度内有高亮度，而偏离该角度后光线迅速减弱。

因此，LED节能灯作为室内照明灯具的优势未必比普通节能灯明显，但作为电筒、台灯、射灯等只需照射狭小角度的灯具使用时还是非常优秀的。

选购

1、LED亮度（MCD）不同，价格不同。用于led灯具的LED应符合雷射等级Ⅰ类标准。

2、抗静电能力抗静电能力强的LED，寿命长，因而价格高。通常抗静电大于700V的LED才能用于LED灯饰。

3、波长一致的LED，颜色一致，如要求颜色一致，则价格高。没有LED分光分色仪的生产商很难生产色彩纯正的产品。

4、漏电电流LED是单向导电的发光体，如果有反向电流，则称为漏电，漏电电流大的LED，寿命短，价格低。

5、发光角度用途不同的LED其发光角度不一样。特殊的发光角度，价格较高。如全漫射角，价格较高。

6、寿命不同品质的关键是寿命，寿命由光衰决定。光衰小、寿命长，寿命长，价格高。

7、晶片LED的发光体为晶片，不同的晶片，价格差异很大。日本、美国的晶片较贵，一般台湾及国产的晶片价格低于日、美（CREE）。

8、晶片大小晶片的大小以边长表示，大晶片LED的品质比小晶片的要好。价格同晶片大小成正比。

9、胶体普通的LED的胶体一般为环氧树脂，加有抗紫外线及防火剂的LED价格较贵，高品质的户外LED灯饰应抗紫外线及防火。每一种产品都会有不同的设计，不同的设计适用于不同的用途，LED灯饰的可靠性设计方面包含：电气安全、防火安全、适用环境安全、机械安全、健康安全、安全使用时间等因素。从电气安全角度看，应符合相关的国际、国家标准。