傳感器在LED防爆燈具智能控制中的應用
LED防爆燈具與傳統(tǒng)照明燈的區(qū)別在于,LED防爆燈具是完整的電子產(chǎn)品,而傳統(tǒng)照明燈只有電器產(chǎn)品。 因此,LED防爆燈具可與各種類型的傳感器輕松關聯(lián),實現(xiàn)光控制、紅外控制等各種自動控制功能。 像LED路燈的自動開關一樣,可以用受光傳感器簡單地實現(xiàn)社區(qū)的夜間通道和庭園照明,可以用紅外線傳感器收集人的活動信息,自動開關照明燈。
LED防爆燈具開關自動控制
傳感器作為信號采集和機電轉換的器件,其機電技術相當成熟,近年來,M EM S (微機電系統(tǒng))技術興起,傳感器技術大大向小型化、智能化、多功能化、低成本化發(fā)展。 受光傳感器、紅外線傳感器等各種類型的傳感器可以構成LED照明燈具和智能控制系統(tǒng),傳感器將收集到的各種物理量的信號轉換成電信號,進行集成電路化的AD (模擬數(shù)字)轉換器、M CU (微控制器)、D A (數(shù)字模擬)等
從而,人們可以對M CU設定各種控制要求,控制LED燈的開關時間、亮度、發(fā)色、各種變化,從而實現(xiàn)省電的目標。 由傳感器和LED防爆燈具組成的系統(tǒng)框圖如圖1所示。 現(xiàn)有的集成電路制造技術能夠將AD、D A、M CU集成到一個5m5m以下的封裝中,設置在燈具內(nèi)面積也不方便。
受光傳感器與LED防爆燈具的組合
風光電LED路燈是高度智能和無人的道路照明燈,利用風力、太陽能發(fā)電,用電池儲存,因此能源的自動管理很重要。 受光傳感器理想的是能夠根據(jù)天亮、變暗(日出、日落)時的照度變化來控制電路的自動開閉的電子傳感器。 圖2表示受光傳感器的外觀。 圖3是光傳感器的光阻板,對光的明暗亮度munggan。 圖4是光電轉換部的基本原理圖。 光控LED防爆燈具照明系統(tǒng)的工作原理如圖1所示。
光電傳感器能夠根據(jù)天氣、時間段、地區(qū)自動控制百貨公司的LED防爆燈具的開閉。 在明亮的白天通過減少其輸出功率來削減消耗功率,與使用熒光燈的情況相比,在店鋪面積為200m 2的便利店zui中能夠削減53個點的消耗功率。 壽命約為5~10萬小時。 一般來說,LED防爆燈具的壽命為4萬小時左右,發(fā)光顏色也采用RG B (紅綠藍)的多種變化方式,與組合有能夠使shangchang的燈光更多彩、氣氛更活躍的黃色熒光體的原來的藍色LED相比,組合有紅、綠、藍三色熒光體的紫色LED的顯色性更高。紅外傳感器與LED防爆燈具的組合
紅外線傳感器通過檢測人體產(chǎn)生的紅外線來工作。 主要原理是,用菲涅耳透鏡增強了從人體發(fā)射的10m左右的紅外線之后,匯集到熱電元件PIR (被動紅外線)傳感器中,人工活動時紅外線的發(fā)射位置發(fā)生變化,該元件失去電荷平衡,產(chǎn)生熱電效應,向外部發(fā)射電荷,紅外線傳感器透過菲涅耳透鏡的紅外線發(fā)射nengliang在被動紅外線傳感器的檢測區(qū)域內(nèi)人體沒有移動的情況下,紅外線傳感器檢測的只是背景溫度,人體進入人體檢測區(qū)域時,菲涅耳透鏡、熱釋電紅外線傳感器檢測的是人體溫度和背景溫度的不同,在收集到信號后,與系統(tǒng)中已經(jīng)存在的檢測數(shù)據(jù)進行比較,zhenzheng的人等紅外線源發(fā)生了變化
LED防爆燈具與傳統(tǒng)照明燈的區(qū)別
被動紅外線傳感器有三個重要因素:菲涅耳濾鏡、熱釋電紅外線傳感器和低噪聲放大器。 菲涅耳透鏡有兩種作用。 一個是對焦的作用,是將焦紅外信號折射到PIR上的作用。 二是將檢測區(qū)域內(nèi)劃分為若干個照明區(qū)域和暗區(qū)域,產(chǎn)生進入檢測區(qū)域的移動物體/人以溫度變化的形式變化為PIR的焦紅外信號的作用。 一般來說,與低噪聲放大器相匹配,檢測器上的環(huán)境溫度上升,特別是接近人體的正常體溫(37)時,傳感器的靈敏度降低,通過它補償增益,提高靈敏度。 輸出信號可用于驅動電子開關,實現(xiàn)LED照明電路的開關控制。 圖5是紅外線傳感器的外觀,圖6是紅外線傳感器的內(nèi)部結構和內(nèi)部電路圖。 圖7是帶紅外傳感器的LED防爆燈具,這是E27標準螺母燈頭的照明燈,其電源的適用范圍為AC180V -250V (50/60H z ),紅外傳感器的檢測范圍約為3m ~15m,其標準產(chǎn)品IFS-Bulb3W照明燈達到80lm,5W照明燈達到140lm。 在LED光源模塊的zhongyang部分嵌入紅外線傳感器。 紅外線傳感器檢測到人的體溫后,LED燈泡會在50s以內(nèi)自動打開/關閉。 適用于走廊、儲藏室、樓梯、大廳入口等所有室內(nèi)應用。
近年來,接近紅外線傳感器的應用的超聲波傳感器,為了自動感知移動物體而得到了很多的應用。 超聲波傳感器主要利用多普勒原理,向外部發(fā)射超過晶體振動能夠感知到人體的高頻超聲波,一般選擇25~40kH z的波,然后控制模塊檢測反射回波的頻率,當區(qū)域內(nèi)有物體的移動時,反射波的頻率會有微小的變動,即多普勒效應,因此在照明區(qū)域的圖8是超聲波傳感器與微處理器組合的應用方案。超聲波的縱向振動特性可以在氣體、液體和固體中傳播,也有傳播速度不同的折射和反射現(xiàn)象,在空氣中傳播的頻率低,衰減快,而在固體、液體中衰減小,傳播遠。 超聲波傳感器利用了超聲波的這些特性。 超聲波傳感器具有靈敏范圍廣、無視覺死角、不受障礙物干擾等特點,該技術已在商業(yè)和anquan領域使用了25年以上,已被證明是檢測小物體運動的youxiao方法。 因此,可構成LED防爆燈具和系統(tǒng),靈敏度良好地控制開關。
由于超聲波傳感器的靈敏度較高,空氣振動、換氣供暖制冷系統(tǒng)及周圍鄰近空間的運動會使超聲波傳感器產(chǎn)生誤動作,因此超聲波傳感器需要及時校正。
溫度傳感器對LED防爆燈具的過溫度保護
溫度傳感器nct (負溫度系數(shù))作為LED防爆燈具的過溫度保護被比較早地廣泛應用。 LED防爆燈具采用大功率LED光源,應采用多翼鋁散熱器,但由于室內(nèi)照明用LED防爆燈具自身空間小,散熱問題至今仍是zui的一大技術瓶頸。 如果LED照明器具的散熱不好,LED光源會過熱,光會早期衰減。 LED防爆燈具一點亮,熱空氣就會自動上升,燈頭里充滿熱量,影響電源的壽命(圖9 )。 因此,在設計LED防爆燈具時,使N TC緊貼鋁散熱器的靠近LED光源的一側,能夠實時采集燈具的溫度,當燈杯鋁散熱器的溫度上升時,利用該電路自動降低恒流源的輸出電流, 可降溫燈具的燈杯鋁散熱器溫度上升到ji限設定值時,自動關閉LED電源,實現(xiàn)燈的過溫保護,溫度下降時,自動重新打開燈。
隨著LED防爆燈具結構的多樣化、應用的擴大,LED防爆燈具設計的構思、創(chuàng)新,越來越多的傳感器應用于LED照明和照明化工的系統(tǒng)。 智能LED照明的新時代即將來臨,人類的照明生活越來越明亮shushi。
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