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（中国建筑设计研究院 北京 100044）
摘 要：对社区LED照明设计进行了研究.分析了LED发光源工作原理及特性,总结了LED照明亮度稳定性,提出了利用LED进行节能的方法.
关键词：社区LED 照明设计 研究
中图分类号：TM923 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2013)8(c)-0006-01
自从2012年以来,欧洲、美国及日本等发达国家都陆续颁布了对白炽灯进行禁用的法令,其主要原因是对发光效率的光源进行限制.当前我国的GDP一直保持着高速的增长,主要是依靠对能源的消耗来达到的.这种GDP增长的模式是急需改变的,我国经济迫切需要进行转型,其发展面临着巨大的挑战,能源消耗就是其中一个重要方面.我国政府已开展相关的照明节能计划,主要是大力地对光源的使用进行普及,到2020年要达到每年降低10%的目标.停止白炽灯的使用后,取而代之的光源种类主要有LED灯、节能灯及冷阴极管等,如果充分考虑对于环境的影响,那么LED灯将是最佳的选择.当前,许多国内厂商正在积极研发LED灯的新技术.本文对社区LED灯照明设计进行了研究.
1.LED发光源工作原理及特性
作为半导体材料所合成的二极管,发光二极管是由PN结所组成的,当对其施加正向电压时,电子将会以光子的形式进行能量的释放,因此它具有发光特性,在靠近PN结处将产生光源,而光的波长取决于材料,材料不同,光的颜色不同,常见的光颜色有论文范文、蓝色和绿色,因此形成了论文范文发光二极管、蓝色发光二极管和绿色发光二级管.通过改变工作电压即可调整发 光二极管的亮度,在一个较大的工作电流内,随着电流的增大发光二极管的亮度也随之增大.
以太阳能为核心能源的LED照明产品,其是利用一整套的太阳能型光电转换、储存和自动控制装置,同时完成数个LED灯的控制,其太阳能的功率组件为数瓦至数千瓦,整个系统是一个闭环的低压直流照明系统.主要具有以下特点：1、利用数字式和模拟式的混合技术,能够对短暂的非黑夜照明进行智能的处理；2、系统具有高度的集成性,数个LED灯可共用一个光电照明系统；3、利用能够进行发光的LED来做完成大型灯具的组装；4、可以利用自动跟踪技术实现对太阳能的自动跟踪；5、对蓄电池进行有效的控制,可以采用灵活的控制方式；6、能够通过利用智能组件对能量进行控制,实现光伏和市电的智能切换.
由于太阳能光伏具有安全可靠、无机械传动、无噪声、维护简单和故障率低等特点,且随着第四代半导体技术的突破及蓝、白和绿发光二极管的出现,照明领域的技术正发生着天翻地覆的变化.半导体灯将逐步对荧光灯和白炽灯进行取代,半导体灯通常采用发光二极管作为新光源,在相同的亮度下其耗电仅仅为白炽灯的1/10左右,但是其寿命却可以比白炽灯大100倍,且比传统的照明方式的效率高15倍左右,其具有寿命长、免维护、节能环保等优点,国内光伏市场中,太阳能LED照明的应用已经出现了突破式的增长,并已走到了世界的前列.
在某小区的照明工程中,通过在室内安装太阳能照明系统,每户配置了BN-60W的电池板和电池架各一块,两支蓄电池,一台控制箱和一台控制器,每户人家所使用的功率约为50 W,功率的同时率约为40 W,每天满负荷的使用时间将大于或等于4 h,其装置的容量小于2 d.通过上述装置,用户将使用绿色太阳能,降低了能量,节省了大量的能源,为绿色能源产业奠定了一定的基础.
2.LED照明亮度稳定性
随着电流的不同发光二极管的亮度也是不同的,每个发光二极管的电压和电流曲线是有所不同的,因此,照明的亮度也是随电压变化而变化的.为了确保发光二极管的稳定性,需要加装恒流驱动器,使发光二极管工作在固定的模式中,这样就能够确保发光二极管的稳定性,同时恒流驱动器还能够使发光二极管在一定的电流下长期工作,保障了发光二极管的寿命.
通常可以通过外置电阻来确定恒流驱动器的外置电阻,但要保证其通道内电流应具有±6%的匹配度,这样才能够使其用于灯管等照明系统.为了对相关的能源进行节约,在进行社区LED灯设计时恒流驱动器的跨压将在1.5至2V之间.由于发光二极管将长期工作在恒流状态下,因此其跨压可能有所下降,所以在对社区LED灯进行设计时要充分考虑到跨压下降的影响.
3.LED照明节能方法
发光二极管具有节能、安全的优点,其在恒流的工作状态下其能耗将会有所增加,因此社区LED设计时应以降低能耗为首要目标,其可以通过恒流驱动器的设计来实现.若系统的端电压和发光二极管的压降超过2V,则需要通过利用电压转换器来实现低能耗,但其仍需要保持在恒流的工作模式下.电压转换器将以开关工作方式进行工作,并利用反馈电路来实现对开关周期的控制,以达到稳定电压的目的.通常可以通过两类电源来实现相关的设计,如下：
第一类的电源主要应用恒压电源供应器,并依靠相关电源模块的产品特性来实现电源的功率,其优点是在前端的AC/DC模块中提供电源供应器,如DC适配器和开关电源,在进行具体的设计时应选择具有符合标准的方案,进而对设计的门槛进行有效的降低.
第二类电源设计由于整合了AC/DC的电路和恒定电流电路,故可符合较小空间的结构设计,但从功率因子、电源效率和标准化的角度来说,设计也存在一些难度.因此,当前市场此类产品很少能达到高发光效率、高功率因子的标准.
白炽灯:LED数码管 LED点光源 LED球泡 LED洗墙灯 LED护栏灯 LED商业照明 LED玉米灯
4.结语
当前LED照明产品已经达到了合理的发光效率,其作为下一代主要光源,首先要考虑电源模块的设计,根据不同的灯具特性要选择正确的设计架构.此外,还可以通过电源控制IC提高电源的效率及可靠性,以开发适合LED照明需求的产品.
参考文献
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总结：本文是一篇关于照明光源论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。
白炽灯引用文献:
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