根据LED照明的这些特性,大体可以给出了三种模型,别离针对LED的通用照明、LED照明的智能操控、LED照明与太阳能风能的结合规划,阐明电子信息技能在LED照明中一些使用。
模型一:电源+光源
现代电光源的作业实质便是将电能转化为光能,一起随同必定的散热。所以,LED的通用照明模型中就只包含电源和光源两部分。在这种模型下,只能完成照明的开关操控,不能完成照明的调光、通讯、反应等功用。
电源详细是指AC-DC恒流型开关电源。AC-DC是指沟通到直流的转化,由于LED实际上是一个半导体二极管,它是在直流电压下作业的。LED还有一个特性便是其作业电流近似值是作业电压的指数函数,电压的细小动摇就会引起电流的巨大变化,严峻时会直接焚毁LED,所以要确保LED的安全作业,有必要使其作业电流安稳。一般家用电器的电源都是恒压的,LED的特性决议了它要选用恒流电源。为了进步LED作业的可靠性,咱们一般要选用阻隔型的开关电源,完成LED与市电电网的有用阻隔。和开关电源相对应的,还有一类叫线性电源,现在现已很少使用了,由于开关电源在功率和体积上更占优势。现在的开关电源技能,能将转化功率做到85%乃至更高,功率因数0.95以上,总谐波在15%以内。这些目标也是咱们挑选开关电源的基本要求。
光源便是LED芯片,这是LED照明的中心元件。除了作业电流、管压降等电学参数外,咱们更关怀的是它的光学目标,如光通量、光效、色温、显色指数、光衰等等。LED的光学功用与其温度密切相关,温度的升高会引起光效下降、色温漂移、寿数下降等问题,因而散热技能在LED照明中尤为重要。热力学常识告知咱们,物体的散热只要三种方法:传导、对流和辐射。由于LED芯片仅仅固定的宣布某种波长的可见光,所以不存在红外辐射散热。在LED中,主要是传导散热,一起随同必定的对流散热。削减LED的热传导环节和下降每个环节的热阻,必要时选用强制风冷,都是散热规划中的考虑要素。
模型二:电源+操控+光源
模型二比模型一多了一个操控模块,这就大大丰厚了LED照明的功用。假如说模型一仅仅一个照明产品,那么模型二可以说是一个照明体系了。由于加入了操控模块,电源就变成恒压型开关电源了,可是LED光源的作业仍是需求恒流型电源,这部分(恒流驱动)咱们放在操控模块中一起完成了。下面,咱们要点剖析一下LED照明的操控体系。
LED照明的操控体系,可大可小,功用丰厚。如:无线遥控调光体系、色温可调照明体系、RGB调光调色体系、模仿日光照明体系、带DALI协议的智能照明体系、根据ZigBee和GPRS的无线路灯操控体系等。透过现象看实质,所有这些照明操控体系,都是使用电子技能领域中的嵌入式技能、通讯技能、传感器技能、计算机技能以及电力电子技能等开展建立起来的。看似纷乱杂乱化,其实有据可循。
为了理清头绪,咱们可以将LED照明操控体系分为8个层次,逐层论述。假如咱们可以把每个层次的技能计划做好,那么任何杂乱的操控体系咱们都可以像“搭积木”相同,轻松的完成。
LED照明操控体系的8个层次由底向上依次为:供电层、驱动层、光层、感器层、议层、信层、作层、统完成层。
供电层
供电层为整个操控体系供给高效安稳的直流电源。与LED光源作业需求的恒流电源不同,操控体系的作业需求的是恒压电源。供电层的电源取得有两个途径:一是从LED照明灯具上的恒压电源上获取,这是一个DC-DC(直流到直流)转化,由于灯具上的恒压电源的电压一般很高,而操控体系的电压很低,所以要做一个从直流到直流的降压转化;二是从沟通市电获取,这是一个AC-DC(沟通到直流)转化,为了安全,一般也要做成阻隔型的开关电源,由于操控体系的功耗一般很低,所以这儿的恒压电源对转化功率的要求就不是很高。
驱动层
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