LED照明智能控制方法研究

张杰

摘要：目前人类科技文明的成长和现代工业化进度正在不断的加快，资源危机和地球环境的不利因素也在日益显现，而LED智能照明技术由于其产生的高效节能作用以及更长使用时间和环保等特征，以成为了近几年在智能照明方向中全新的探索方向。发光二极管的半导体特性与现代电子信息技术相结合，使其更易于智能管理，通过因特网和内特网，有望在不久的将来进入与每个人日常生活息息相关的普通家庭。

关键词：LED照明；智能控制；方法研究

一、引言

在科技力量的推动下，照明系统等技术的应用，以及智能化、自动化思想的广泛运用，极大地提高了照明系统的设计水平，并随着人们对照明系统的需求的不断增长而日益凸显。随着行业的不断发展，智能LED照明设计已经成为了重点和焦点，先进的LED照明节能系统的应用将有助于释放照明的智能化、自动化优势。分析了智能LED系统实现节能照明等环保理念的高度集成，设计了智能照明系统，实现了照明亮度自动调节，降低了用电压力。

二、智能LED照明设计的原则分析

（一）要确保连接方法的科学性

现在，单一的LED灯已被广泛使用。但为了给照明系统提供可靠的支持，必须使用至少50个LED，因此，必须优先考虑科学的连接方式。在线路联接时，串并联是重要的一类，如果联接顺序是50列，那么它们的生存力就难以保证。这就是说，只有串联才能进行连接，如果一个单独的LED在断路器的作用下易受整个灯泡照明的限制，在一次性连接的情况下，驱动电压可达150V左右，因此应用风险不容忽视。若仅采用平行方式，即使关掉一盏LED，灯仍可正常工作，但会危害到其它电路，进而危及灯泡照明。所以在理论上，多个LED通过改善整个电路的电流稳定性来提高一致性是非常重要的。但若由于单个LED的丢失，使整个电路出现较大差异，则应避免断路问题，在这种情况下，应加强混合方式的应用。电流源在发光二极管专用驱动器中扮演重要角色。

（二）采用合理的散热途径

总体上说，在照明设计中应注意散热问题，散热为灯具的基本结构提供了更广泛的应用，例如铝基座和LRD体积分析，以加强孔的形成，它们之间的距离大约0.7毫米。发光二极管与相应的孔相连后跟与基板相连。外表面应采用金属材料，为铝基与灯具的连接创造有利条件，以保证金属灯具的热量散失，并保持辐射和对流，从散热特性上分析其优点并加以推广。^[1]

三、智能LED节能照明系统的设计

（一）传感设备设计

第一是被动式热释光红外探测器。该装置包括滤光片，透镜和其它关键部件。当然，功能的扩展还包括分离报警范围，即当温度变化时，黑暗区域将更充分地照亮，为保证红外线信号传输到加热红外线感应装置，电信号的出现将得到提高。热红外传感装置的出现，为红外辐射滤光片转换成电信号，反映热的电转换创造了条件。当有无源红外探头时，感应装置在警戒范围内自动接收到热能信号，为估计环境温度提供一定的依据，也有利于探测范围内的人流。此外，当探测设备获得温升时，将产生匹配的放大设备，尤其是当温度接近体温时，会影响传感器的灵敏度，从而抵消了传感器的基本功能。第二是探讨光电探测器的设计。分析了光电探测器的电阻光谱对人眼视觉策略的响应，在低光强下，响应周期延长，光强变化明显，从而使输出不具有恒定状态。此外，影响电阻的因素主要是温度的变化，因此，应加强感光电阻的应用，使之与热变化系数相匹配，以避免工况中的位移问题。

（二）调控设计

该设计主要由单片机控制，在结构的间接影响下更显突出，尤其是stm8s105系列单片机，最大存储容量达到32KB，而且PWM可以通过智能器件的输出口进行多路复用，能有效地用一个计数器代替。在外电网抽送时，可避免设备故障的危险，且I/O线可产生相应的脉冲，因此，隔离对于保证控制线的平稳输送至关重要。在安装LED装置时，充分利用整流器和调压器，并通过电流调制帮助调节电压上限，以延长灯具的工作时间。^[2]

四、LED照明智能控制系统典型应用

（一）LED家居照明智能控制

智能型LED家庭照明控制系统采用LED灯泡或LED灯，LED灯直接由城市电源供电，一般为100V到240V，且不需要特殊的LED控制装置，由灯具内部电路供电。较高的输入电压可以提高LED或灯泡的亮度。由于输入电压越低，LED或灯泡的亮度就越低，两个灯泡的输入输出特性通常是线性的，因此，第一种方法涉及到LED家庭智能照明系统中的反馈调制，智能LED家庭照明控制需要柔和、舒适的亮度，甚至为了满足这一要求，智能LED控制系统的光敏元件必须安装在不同的位置，由不同的灯具控制，以确保室内照明均匀，并根据房间的使用状况和使用时间，采用自适应控制。智能化家居照明控制系统中，用户可随时使用手机或其它通讯工具。视房间用途而定，感光元件的位置不同。此外，为了节能，将感光元件安装在窗户附近，并由窗户附近LED灯的亮度控制。车窗外光线充足时，控制灯的亮度降低。车窗外光线较暗时，控制灯的亮度降低，从而保持稳定，室内照明均匀方便，同时节省能源。

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（二）LED路灯照明智能控制

发光二极管是LED灯控设备路灯的主要电源，智能LED路灯控制系统主要由光敏感元件组成，必须安装在路面上，收集道路亮度信息，保证安全，保证道路照明达到行车全天候要求，避免交通事故的发生。灯控中心通过Dali,PLC,GPRS等通信协议，对LED路灯电源模块进行监控，并通过开关来调节亮度。

（三）LED广场灯照明智能控制

发光二极管内置LED灯或LED射灯。发光二极管地面嵌入灯的供电方式与LED球形泡泡灯或荧光灯一样，直接由城市电流供电，不需要专用LED控制装置。发光二极管灯具的供电方式与LED灯具相同，LED灯具也采用专用LED控制装置供电。所以，对于需要安装在广场表面的各种光敏元件，需要收集道路亮度信息并进行反馈控制，使道路保持一定的亮度，才能确保行人的安全。

结语：LED照明技术的不断发展和国际范围的不断扩大，使LED光源成为照明节能工程的主要支撑光源。与此同时，随着信息技术、因特网和内部网的发展，LED照明系统也将很快融入其中，智能LED照明控制为照明的发展提供了新的可能。一般而言，照明系统的设计可以满足人们对生活的基本要求，提高人们的生活体验。传统灯具人性化程度不高，与节能环保理念还有差距，需要及时改进。智能化LED系统的出现可以满足大多数人的实际需要，突出了智能环境照明的优点，达到了时代发展的目标。

参考文献：

[1]侯吉星.LED照明智能控制方法研究[J].科研,2015,0(9):44.

[2]武静涛.LED照明智能控制方法研究[J].科技展望,2015(18):138-139.

[3]敬舒奇,魏东,王旭,等.室内LED照明控制策略与技术研究进展[J].建筑科学,2020,36(6):136-146.