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《新世代的LED照明調(diào)光設(shè)計.doc》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、面對一個看似非常簡單的調(diào)光功能需求,現(xiàn)代的3G、4G、云端運算世代的電子業(yè)卻束手無策。當紅的媒體寵兒--智慧電網(wǎng)--對照明控制也完全無能為力。這難免讓人懷疑整個智慧電網(wǎng)的概念,純粹是一場炒作的泡沫鬧劇而已。絕大部分的電子電機工程師都感到同樣困惑,為何談到照明調(diào)光,我們還是要依靠一個古老的元件--SCR硅控管?設(shè)計一個調(diào)光功能,真的有那麼難嗎?其實困難點是在裝置成本與市場的不確定性。若能自硅控調(diào)光器的優(yōu)缺點以及其他調(diào)光方案裝置成本來分析,許多困惑將可以澄清。?本文針對現(xiàn)有的調(diào)光方案進行解析。并提出幾項大膽的預測:(
2、1)硅控調(diào)光器將和白熾燈一起走入歷史(2)電子調(diào)光器與遙控調(diào)光器也沒有市場前景(3)EZDimming是唯一通用可行的調(diào)光方案,也將成為無所不在的調(diào)光方式。1.照明需求基準首先讓我們先了解照明需求的基準與調(diào)光節(jié)能的關(guān)係。照明設(shè)計須考慮光源強度,和被照物或被照平面所得到的光通量。光源強度的計量單位是流明(Lumen)。照度的計量單位是Lux。兩者之間的關(guān)係是1Lux=1Lumen/m2假設(shè)我們有一座10W的LED檯燈,發(fā)出來的總光通量是600Lumens。如果這600Lumens全部集中在一平方米的桌面,那桌面的照
3、度就是600Lux。(1)商用照明--明亮的食物,尤其是麵包、漢堡、海鮮、燒烤等可以刺激食慾。所以麵包蛋糕店、漢堡速食店、餐館的櫥窗要有1000Lux以上的照度。珠寶、鐘表、衣飾店,也必須要有明亮的照度,以刺激購買慾。精密工業(yè)、彩色印刷、博物館、畫廊、眼鏡店、3C賣場、書店、打字、制圖、診療室都要有1000Lux照度。(2)一般照明--辦公室、教室、量販店、一般店面、咖啡店、快餐館、工廠、生產(chǎn)線,則要有300-800Lux。(3)非工作場合--如車站、機場、醫(yī)院、大樓大廳、病房、走廊、樓梯間、廁所,則100-30
4、0Lux即可。公園、停車場、與街道則可以低到10-50Lux。(4)非營業(yè)時段--商用照明、一般照明在非營業(yè)時段,可以降到100-300Lux。適度的照明,對商店的競爭力,絕對有顯著的影響。便利商店、百貨公司一樓的重點專柜,包括化妝品、珠寶,照度都超過2000Lux。照明不足,就不會吸引注意力與購買慾。若照明過度不足,還會增加人員的疲憊感與睡意。一個明顯的例子就是桃園機場的入境與出境大廳,照度嚴重不足。比起香港機場與成田機場的明亮程度,更讓人感覺桃園機場的老舊、冷清。只有免稅商店區(qū),店家都是燈火通明。表一、各場所
5、照明的基準2.調(diào)光節(jié)能燈光是人為照明,在夜晚或自然光不足的場合提供足夠的照度。但是燈光消耗電力,在不需要時關(guān)掉燈光是可以節(jié)約能源。不過在有些時段和情況,如果可以把燈光調(diào)到較暗的程度(25~50%),也是可以大幅降低能源消耗(-50%~-75%)。許多公用建筑或場所,如機場、車站、碼頭、停車場、街道、公園、百貨商場、學校、醫(yī)院、病房、工廠,在夜晚不宜把燈光全部關(guān)掉,否則有行動不方便或治安的顧慮。辦公大樓的大廳、廁所、走廊、樓梯間等場所,在下班后維持適度的照明,也可以方便加班工作的員工,并避免治安的死角。24小時營業(yè)
6、的便利商店、加油站、旅館等,也可以在深夜生意較清淡時,把燈光調(diào)暗一部分,以節(jié)省電費。3.現(xiàn)有主要調(diào)光裝置常見的調(diào)光器包括硅控調(diào)光器(Triacdimmer)(前切式),電子式調(diào)光器(后切式),與遙控調(diào)光器(紅外線或RF式)。(1)電子式調(diào)光器--可以添加許多先進功能。但是必須施工,更改燈具接線(一般墻壁開關(guān)只有接往一條交流電線,無法提供電源予電子線路),裝置成本高。(2)遙控調(diào)光器--可以添加許多先進功能。但有遙控器昂貴,容易遺失,公共場合不適用等問題。目前飛利浦與Sharp都有照明遙控調(diào)光器產(chǎn)品。價格相當昂貴,
7、可調(diào)光的燈泡售價約是無調(diào)光燈泡兩倍。遙控器另計,通常要價在$30~$50。遙控調(diào)光器另一缺點就是容易遺失,尤其是在公共的場所如學校、辦公大樓等地方。更糟的是,這兩者都有燈具需要搭配相同廠牌的調(diào)光器,所以沒有統(tǒng)一規(guī)格。也就是因為各廠牌互相無法相容,所以現(xiàn)有市場很小,未來也不太可能普及。GE、Toshiba、Panasonic尚未推出遙控調(diào)光照明產(chǎn)品,相信不會采用競爭者的產(chǎn)品規(guī)格。諸大廠各行其是,就像手機的充電器一樣,Nokia、Samsung、LG、Motorola都互不相容。(3)硅控調(diào)光器--電子式調(diào)光器、遙控
8、調(diào)光器裝置成本高,又無統(tǒng)一標準,所以古老的硅控調(diào)光器采用量稍多。雖然硅控調(diào)光具有許多缺點,但是因為不用改變接線,裝置成本較低,各廠牌硅控調(diào)光器的性能和規(guī)格差別不大,是許多LED照明廠目前選擇的調(diào)光方案。表二、市面上可見的TriacDimmableLEDLightingDriverIC4.硅控調(diào)光器的缺點但是硅控調(diào)光器會成為未來LED照明的主流調(diào)光方式嗎?答案是相當不樂觀的