1.导言
跟着中国经济和社会的开展,照明用电量已占总用电量的10%~12%,照明节能已经成为当今节能环保的重要方面。照明节能的意图是在确保照明标准和照明质量的前提下,力求削减照明体系中的能量丢失,最有用地运用电能。
干流的照明节能技能包括节能照明光源(如LED照明)和节能电路(如调光电路、节能开关)两方面,而将这两方面技能归纳运用则是照明节能技能的新趋势。在我国,LED照明设备开展前景杰出,但现有的节能电路技能普遍存在以下两个缺乏:
(1)调光电路大多由单片机等芯片组成,本钱较高,不利于装置和替代原有的电路;
(2)节能电路比较复杂,装置相关设备时需求对室内或其他运用场所原有的照明体系做较大改造,装置及修理本钱较高,施行难度较大。
针对上述缺陷,本文面向LED照明设备,选用模仿和数字电路中常用的简略元器件,规划并完结了一种低本钱、小型化、环保节能、易装置修理的通用型智能开关。
2.体系电路及作业原理
2.1 作业原理
本文规划的LED智能开关首要包括两大部分:智能操控电路和智能调光电路,如图1所示。
智能操控电路接口C、D接入的是能够依据光照强度操控开与关的操控电路,操控首要由晶闸管D1、D2完结;智能调光电路接口A、B接入的是能够随光照强度改动晶闸管导通角的操控电路。智能开关的作业原理见图2所示。
2.2 智能操控电路
智能操控电路能够依据运用者所设定的亮度主动开、关灯,其C、D接口(参见图1)接入的电路首要由LM339以及74LS02构成,详细如图3所示。
其间,R6的阻值巨细能够依据不同环境设置开关的灵敏度,而LM339首要比较R5两头的电压是否在光敏电阻两头电压和R6两头的电压之间;74LS02首要将比较的成果装换为凹凸电平,然后经过三极管和继电器来操控晶闸管的导通、关断;调理调理旋钮1能够设定接连的开、关灯所到达的亮度边界。智能操控电路首要是经过操控晶闸管D1和D2(参见图1)的导通和截止来操控照明设备变亮和平息,其作业原理如图4所示。
2.3 智能调光电路
当LED照明设备开端作业后,本文规划的智能开关会依据环境照明状况的改动,经过智能调光电路主动地改动照明设备的亮度。图1所示的智能调光电路接口A、B接入的电路如图5所示。
用户凭借调理旋钮2来接连设定环境需求坚持的亮度;智能开关依据所设定的亮度并结合环境实践光照强度的改动,主动地改动LED照明设备的亮度,以坚持所设定的亮度要求,起到节能的效果。
智能调光电路的作业原理如图6所示,其间R19阻值的改动导致振荡器频率改动,而这种频率改动能够改动%&&&&&%C3的充电时刻,由此发生的尖脉冲能够操控晶闸管D13的导通角,然后操控灯具两头的有用电压,以到达操控灯具亮度改动的意图。
3.作业功能测验及剖析
为了检测本文规划的智能开关的实践作业功能,笔者在室内搭建了一个测验环境。
该环境经过通明玻璃窗坚持与室外亮度共同,经过人工遮挡进入室内的光线来模仿室外亮度的改动。室内需求坚持的光线亮度设定为40lx~50lx之间。模仿的室外环境亮度、室内的实践亮度和LED灯的实践亮度由光敏传感器测得。图7所示的试验曲线是在相同的装备环境下重复20屡次试验的均匀成果。
图7所示曲线标明,当室外环境光线亮度逐步变弱时,本文的智能开关能够主动调理LED灯的亮度,使其逐步变亮,然后使得室内的光线亮度坚持在预先设定的规模之内。同理,当室外光线亮度逐步变强时,智能开关能够操控LED灯的亮度逐步变暗,以坚持预先设定好的室内亮度。由此可见,在坚持室内亮度的前提下,运用本文规划的智能开关能够节约LED灯的耗电量。
4.定论
本文提出了一种根据LED照明设备的的通用型智能开关的规划计划,该计划集成简略的模仿电路和电子电路的根本%&&&&&%,规划并完结了一个适用于LED照明设备的智能开关,并对该智能开关的作业功能进行了试验测验。与根据单片机的智能开关不同,本文的智能开关具有以下特色:①纯硬件电路完结,制作和运用进程不需求软件编程和设置;②操作和操控简洁,装置简略,简单运用;③开关本钱低价,适合于本钱操控要求较高的场合。