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  • LED电路设计

    现今人们看到最多的显示装置是什么?大家的回答想必都是显示屏,其实有一个已经融入我们生活各个角落的重要显示装置,那就是常见的小LED,他们是如何实现显示呢? 上期我们从“蓝黑白金裙”之争说到屏幕图形格式转换,(详细可点击查看《【干货】从色彩角度看人机交互界面设计》),但显示装置除了屏幕外,还有很多不起眼但却融入我们生活各个角落的重要小角色,比如我们常见的LED,想要点亮他们其实可以更简单。 LED大家族简述 LED是Light Emitting Diode的缩写,即发光二极管,是一种应用非常广泛的半导体发光/显示元件。发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成的,其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性,即正向导通,反向截止、击穿特性。在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P区注入N区,进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光。通过使用不同的材料及工艺,LED可以发出红色、绿色、黄色、白色、蓝色、橙色等光。 在市面上,LED产品有发光二极管、数码管、米字管、符号管、点阵显示屏、LED背光、LED照明灯等,参考如下图1所示。事实上,数码管、米字管、符号管、点阵显示屏……当中的每个发光单元都是一个发光二极管。     图1 常见LED显示模块 LED特性分析 使用不同材料(管芯材料)的LED,其正向电压也有所不同,在设计电路前要先了解一下它们的基本特性,参考如表1所列。 表1 常用发光二极管基础特性表     注意:设计LED电路时,工作电流最好小于0.6 IFM,这样LED使用寿命会更长。 独立LED灯驱动电路 1、电源指示灯     图2 5V和3.3V电源指示灯电路 D1采用红色LED灯(GaAsp管芯),封装形式由产品要求决定。工作电流计算如下:     常规设计,If要在0.5~3mA范围内,减少电源指示灯对电能的消耗。对于5V电源,限流电阻R1推荐采用3K;对于3.3V电源,限流电阻R1推荐采用1K。 2、状态指示灯 对于单片机,其I/O灌电流可达20mA(具体芯片要以数据手册为准),可以直接使用I/O控制LED灯作为状态指示。     图3 独立LED灯驱动—灌电流方式 当相应的I/O输出0时LED灯点亮,输出1时LED灯熄灭。电流计算公式如下:     常规设计,If要在2~15mA范围内。当驱动多个LED时要注意,由于CPU对总电流限制,比如100mA,所以要保证多个LED同时点亮的电流要小于总电流。如果使用了绿色的LED灯,由于绿色LED正向压降比红色的大,所以其限流电阻要小一点。 对于单片机,其I/O可以设置为推挽输出模式,驱动电流可达20mA,这类CPU可以采用拉电流的方式驱动,如图4所示。     图4 独立LED灯驱动—拉电流方式 当相应的I/O输出1时LED灯点亮,输出0时LED灯熄灭。电流计算公式如下:     通常设I/O的Voh等于VCC。常规设计,If要在2~15mA范围内。当驱动多个LED时要注意,由于CPU对总电流限制,比如100mA,所以要保证多个LED同时点亮的电流要小于总电流。对于其它类型的CPU(如3.3V的ARM),根据其I/O特性,也可以采用这两种驱动方式。 对于2引脚的双色LED,其驱动方式如图5所示。对于I/O可以设置为推挽输出模式的CPU,可以直接使用I/O直接驱动;对于标准51单片机,则需要外加驱动电路,如2个非门。当一个口输出1,另一个口输出0时,其中一个LED灯点亮;如果两个控制口均输出1或均输出0,则LED灯熄灭。     图5 2引脚双色LED灯驱动电路 总结 本文仅是简单的介绍了嵌入式硬件设计中LED驱动,但整体嵌入式硬件设计对于技术指标的要求是较高的,若产品设计环节可以选用合适核心板进行开发设计。ZLG致远电子嵌入式产品经过近二十年的设计经验积累,从产品的RTC时钟,电源管理,ESD防护电路,各类通讯接口等方面全面保证产品的稳定性。 ZLG致远电子从2001年从8位单片机方案设计开始,逐步掌握ARM7、ARM9、Cortex-A7、A8、A9、M7以及最前沿的A53等ARM体系的处理器应用技术,拥有全系列的工业级ARM核心板与工控机。 同时,基于对嵌入式技术的理解与积累,ZLG自主研发下一代软件开发平台-Aworks实时操作系统,帮助用户基于稳定的软硬件平台快速实现产品开发,基于ZLG工业级核心板/工控板开发的产品已广泛应用于电力、轨道交通、工业现场、医疗等对产品可靠性要求较为苛刻的场合,并不断深入为各行业提供整套行业应用解决方案。  

    时间:2018-12-12 关键词: LED 发光二极管 led照明灯

  • 电冰箱内LED照明灯电路图

    电冰箱内LED照明灯电路图

    如图为电冰箱内LED照明灯电路原理。该电路中的LED灯是由8只白色LED高亮度发光管组成。LED分别安装在一根白色透明塑料管内,塑料管的长度等于冰箱柜的高度。交流市电经门开关SB和保险管FU在电源变压器TR次级产生双6V交流电压,由二极管VD1、VD2进行全波整流,电容C1滤波,电阻R1限流,稳压管ZD1将平滑的直流电稳定在12V供电给LED发光条。白色LED的正向工作电压为单只3.1 V,采用12V供电,每只LED的功率在0.06 W,4只为0.25W,共两组,总消耗电能不到1W。这样,LED总的发光强度可以接近40 lm,只产生微弱的热量和消耗很少的电能。 SB是电冰箱门控开关,当电冰箱的照明改用LED后,SB连线也要改接。

    时间:2015-07-07 关键词: LED电路 led照明灯

  • 如何设计一款高效的LED灯?

    如何设计一款高效的LED灯?

    LED绿色灯具的海量市场和持续稳定数年增长需求将是集成电路行业继VCD、DVD、手机、MP3之后的消费电子市场的超级海啸!现在大街上随吃可见的LED显示屏,还有装饰用的LED彩灯以及LED车灯,处处可见LED灯的身影,LED已经融入到生活中的每一个角落。 LED灯具的高节能、长寿命、利环保的优越性能获得普遍的公认。LED高节能:直流驱动,超低功耗(单管0.03瓦-1 瓦)电光功率转换接近100%,相同照明效果比传统光源节能80%以上。LED长寿命:LED光源被称为长寿灯。固体冷光源,环氧树脂封装,灯体内也没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰快等缺点,使用寿命可达5万到10万小时,比传统光源寿命长10倍以上。LED利环保:LED是一种绿色光源,环保效益更佳。光谱中没有紫外线和红外线,热量低和无频闪,无辐射,而且废弃物可回收,没有污染不含汞元素,冷光源,可以安全触摸,属于典型的绿色照明光源。 LED光源工作特点: 照明用LED光源的VF电压都很低,一般VF =2.75-3.8V,IF在15-1400mA;因此LED驱动IC的输出电压是VF X N或VF X 1, IF恒流在15-1400mA。LED灯具使用的LED光源有小功率(IF=15-20mA)和大功率(IF>200mA))二种,小功率LED多用来做LED日光灯、装饰灯、格栅灯;大功率LED用来做家庭照明灯、射灯、水底灯、洗墙灯、路灯、隧道灯、汽车工作灯等。功率LED光源是低电压、大电流驱动的器件,其发光的强度由流过LED的电流大小决定,电流过强会引起LED光的衰减,电流过弱会影响LED的发光强度,因此,LED的驱动需要提供恒流电源,以保证大功率LED使用的安全性,同时达到理想的发光强度。在LED照明领域,要体现出节能和长寿命的特点,选择好LED驱动IC至关重要,没有好的驱动IC的匹配,LED照明的优势无法体现。 LED灯具对低压驱动芯片的要求: 1. 驱动芯片的标称输入电压范围应当满足DC8-40V,以覆盖应用面的需要,耐压如能大于45V更好;AC 12V或24 V输入时简单的桥式整流器输出电压会随电网电压波动,特别是电压偏高时输出直流电压也会偏高,驱动IC如不能适应宽电压范围,往往在电网电压升高时会被击穿,LED光源也因此被烧毁。 2. 驱动芯片的标称输出电流要求大于1.2-1.5A,作为照明用的LED光源,1W功率的LED光源其标称工作电流为350mA,3W功率的LED光源其标称工作电流为700mA,功率大的需要更大的电流,因此LED照明灯具选用的驱动IC必需有足够的电流输出,设计产品时必需使驱动IC工作在满负输出的 70-90%的最佳工作区域。使用满负输出电流的驱动IC在灯具狭小空间散热不畅,容易疲劳和早期失效。 3. 驱动芯片的输出电流必需长久恒定,LED光源才能稳定发光,亮度不会闪烁;同一批驱动芯片在同等条件下使用,其输出电流大小要尽可能一致,也就是离散性要小,这样在大批量自动化生产线上生产才能有效和有序;对于输出电流有一定离散性的驱动芯片必选在出厂或投入生产线前分档,调整PCB板上电流设定电阻 (Rs)的阻值大小,使之生产的LED灯具恒流驱动板对同类LED光源的发光亮度一致,保持最终产品的一致性。 4. 驱动芯片的封装应有利于驱动芯片管芯的快速散热,如将管芯(Die)直接绑定在铜板上,并有一Pin直接延伸到封装外,便于直接焊接在PCB板的铜箔上迅速导热(图1)。如在一个类似4X4mm的硅片管芯上,要长时间通过300-1000mA的电流,必然有功耗,必然会发热,芯片本身的物理散热结构也是至关重要的。 5. 驱动芯片本身的抗EMI、噪音、耐高压的能力也关系到整个LED灯具产品能否顺利通过CE、UL等认证,因此驱动芯片本身在设计伊始就要选用优秀的拓朴结构和高压的生产工艺。 6. 驱动芯片自身功耗要求小于0.5W,开关工作频率要求大于120Hz,以免工频干扰而产生可见闪烁。 LED绿色照明促使驱动芯片向创新设计发展,LED灯具照明是离不开驱动芯片的,因此需要多种功能的LED光源驱动IC。LED灯具选用36V以下的交流电源可以考虑非隔离供电,如选用220V和100V的交流电源应考虑隔离供电。直接使用AC100-220V的驱动芯片,因应用体积苛求,在技术上还有更高的要求、更大的难度,目前各国都在努力开发中。 LED灯具的海量需求市场给所有集成电路设计公司再次成功的机会,快速转型、早出产品,赢的机会多多。虽然LED在生活中处处可见,但是LED也还有一些不足需要我们的设计人员拥有更加专业的知识储备,这样才能设计出更加符合生活所需的产品。

    时间:2019-09-15 关键词: 电源技术解析 led照明灯 led光源 led高节能

  • 太阳能LED照明技术解析

    太阳能LED照明技术解析

    随着科学技术的发展,LED技术也在不断发展,为我们的生活带来各种便利,为我们提供各种各样生活信息,造福着我们人类。近年来,半导体发光二极管技术不断进步,已经成为一种新型照明光源,小功率照明应用时光效高,配合太阳能电池板和蓄电池组成太阳能LED照明系统优势明显。 完整的太阳能照明系统主要有以下5部分组成: 1、太阳能电池板 太阳能电池板是在有阳光时用来产生电能的,发电功率要根据照明用电的功率和照明时间来计算。如照明灯具的功率是2瓦,要求没有阳光时连续照明时间10小时,再考虑变换电路的变换损失,太阳能电池板的发电功率必须是3瓦左右。 2、蓄电池 蓄电池的作用是把有阳光时太阳能电池发出的电存储起来,供没有阳光时使用。蓄电池的容量要根据太阳能电池板的功率和LED灯的功率以及照明时间来决定。如配合2瓦的LED灯,3瓦的太阳能电池板,没有太阳时要求连续照明时间10小时,可选用12V/2.2AH的蓄电池。 3、太阳能充电控制电路 这部分电路的功能是在阳光充足,光照时间长的时候控制充电程度,电池充满即停止充电,不使蓄电池过充损坏,以保护蓄电池,延长其使用寿命。 4、LED驱动器 这是系统的核心控制电路。它的功能有三个:①、完成发光二极管的恒流驱动控制,使流过发光管的电流不随蓄电池的电压变化。②、具有光控功能,天亮时自动关灯,天黑时自动开灯。③、低电压保护。当电池电压下降到10.8伏时输出关闭,以免过放电损坏蓄电池。 5、LED照明灯 发光二极管在小功率时光效比较高,用好的发光二极管做半导体灯,2瓦左右就有很好的亮度,2瓦的半导体灯可以用两只1瓦的大功率发光二极管串联组成,也可以用40个小功率发光管2只串联以后再20串并联组成,用小功率发光二极管串/并联做半导体灯时每一串里要串联一个10Ω的电阻以均衡各串之间的电流。目前用小功率发光管做半导体灯成本比较低。制作半导体灯时,LED驱动器装在灯体内部。 该系统使用2只1瓦的大功率发光管,可以满足小范围照明要求。系统中LED灯使用的DP-12M型LED驱动器已经封装成了密闭型固化模块,体积30x24x15mm,适合在半导体灯具内部安装。模块有5根引线,红线接电池正极,黑线接电池负极,黄线接发光管正极,白线接发光管负极,蓝线是控制线,接太阳能电池板。 系统中使用的SUN-300是300 mA太阳能充电控制器,也封装成了固化模块,模块有三根引线,橙色线接太阳能电池板正极,红色线接蓄电池正极,黑色线是公共地线,接太阳能电池板和蓄电池的负极。体积和DP-12M驱动器相同。3瓦的太阳能电池板和12V/2.2AH的铅酸蓄电池用做发电和蓄电。 有阳光时,太阳能电池板通过SUN-300给蓄电池充电,同时LED驱动模块DP-12M的光控功能使灯关闭。电池充满时,充电控制电路使之停止充电。没有阳光时,在DP-12M的控制下灯自动点亮。如果连续照明使电池电压低至10.8V时,DP-12M内部的低压保护功能使灯自动关闭,以保护电池不会过放电损坏。因此,这是一种无人职守自动太阳能照明系统。如果LED灯要在室内用,将驱动器的蓝线悬空取消光控功能,并且在灯上加控制开关即可。 制作这种室内使用的小功率半导体灯,一般是将小容量蓄电池和LED发光二极管、DP-12M发光二极管驱动器都置于灯体内部制成一体化灯具,室外使用时更可以将太阳能电池板置于灯体背后组成全一体化结构太阳能灯。大功率使用可将蓄电池外置,每块蓄电池可以带多只内带控制器的LED半导体灯,太阳能电池板和充电控制器也要相应的增大功率。因此,实际应用中可以根据需要组成各种实用形式和各种功率的应用系统,满足多种照明需要。 制作半导体灯时一定要解决好发光二极管的散热问题。说发光二极管是冷光源仅仅是指发光二极管的发光体部分不是灼热体,但电流流过半导体材料时产生的电阻热还是会使发光管升温,而用半导体材料制作的发光二极管不耐高温,过热会使其快速老化,缩短使用寿命。用小功率发光管做半导体灯时可以加大管距,增加散热面积。 用大功率发光管做半导体灯时要加暴露在空气中的散热片,或者利用金属外壳散热,总之,要尽可能利用灯体散热,降低发光管工作时的温度,这样半导体灯才能真正做到长寿命。以上就是LED技术的相关知识,相信随着科学技术的发展,未来的LED灯回越来越高效,使用寿命也会由很大的提升,为我们带来更大便利。

    时间:2019-09-18 关键词: 电源技术解析 led驱动器 led照明灯 太阳能照明系统

  • 如何提高LED灯具散热水平?

    如何提高LED灯具散热水平?

    现在大街上随处可见的LED显示屏,还有装饰用的LED彩灯以及LED车灯,处处可见LED灯的身影,LED已经融入到生活中的每一个角落。LED照明灯具的可靠性(寿命)很大程度上取决于散热水平,所以提高散热水平是关键技术之一。主要是解决芯片产生多余热量通过热沉、散热体传出去,这是个很复杂的技术问题。 LED灯具的功率,哪些LED需要考虑散热问题,功率LED需要散热。功率LED是指工作电流在100mA以上的发光二极管。是我国行标参照美国ASSIST联盟定义的,按现有二种LED的正向电压典型值2.1V及3.3V,即输入功率在210mw及330mw以上的LED均为功率LED,都需要考虑器件热散问题,有些人可能有不同看法,但实践证明,要提高功率LED的可靠性(寿命),就要考虑功率LED的散热问题。 散热有关参数与LED散热有关的主要参数有热阻、结温和温升等。 热阻是指器件的有效温度与外部规定参考点温度之差除以器件中的稳态功率耗散所得的商。它是表示器件散热程度的最重要参数。目前散热较好的功率LED热阻≤10℃/W,国内报道最好的热阻≤5℃/W,国外可达热阻≤3℃/W,如做到这个水平可确保功率LED的寿命。 结温是指LED器件中主要发热部分的半导体结的温度。它是体现LED器件在工作条件下,能否承受的温度值。为此美国SSL计划制定提高耐热性目标。芯片及荧光粉的耐热性还是很高的,目前已经达到芯片结温在150℃下,荧光粉在130℃下,基本对器件的寿命不会有什么影响。说明芯片荧光粉耐热性愈高,对散热的要求就愈低 。 温升有几种不同的温升,我们这里所讨论的是:管壳-环境温升。它是指LED器件管壳(LED灯具可测到的最热点)温度与环境(在灯具发光平面上,距灯具0.5米处)温度之差。它是一个可以直接测量到的温度值,并可直接体现LED器件外围散热程度,实践已证明,在环境温度为30℃时,如果测得LED管壳为60℃,其温升应为30℃,此时基本上可确保LED器件的寿命值,如温升过高,LED光源的维持率将会大幅度下降。 LED灯具的散热新问题: 随着LED照明产品的发展,有二种新的技术:其一,为了增大单管的光通量,注入更大的电流密度,如下面所提,以致芯片产生更多的热量,需要散热。其二,封装新结构,随着LED光源功率的增大,需要多个功率LED芯片集合封装在一起,如COB结构、模块化灯具等,会产生更多的热量,需要更有效的散热结构及措施,这又给散热提出新课题,否则会极大地影响LED灯具的性能及寿命。 而目前LED灯具的散热总效能只有50%,还有很多电能要变成热。其次,LED大电流密度和模块化灯具等都会产生更多集中的余热,需要很好散热。 为提高散热水平我们提供以下几点建议: 1),从LED芯片来说,要采取新结构、新工艺,提高LED芯片结温的耐热性,以及其他材料的耐热性,使得对散热条件要求降低。 2),降低LED器件的热阻,采用封装新结构、新工艺,选用导热性、耐热性较好的新材料,包含金属之间粘合材料、荧光粉的混合胶等,使得热阻≤10℃/W或更低。 3),降低升温,尽量采用导热性好的散热材料,在设计上要求有较好的通风孔道,使余热尽快散出去,要求升温应小于30℃。另外,提高模块化灯具的散热水平应提到日程上来。 4),散热的办法很多,如采用热导管,当然很好,但要考虑成本因素,在设计时应考虑性价比问题。 此外,LED灯具的设计除了要提高灯具效率、配光要求、外形美观之外,要提高散热水平,采用导热好的材料,有报道称,散热体涂上某些纳米材料,其导热性能增加30%。 另外,要有较好的机械性能和密封性,散热体还要防尘,要求LED灯具的温升应小30℃。相信在未来的科学技术更加发达的时候,LED会以更加多种类的方式为我们的生活带来更大的方便,这就需要我们的科研人员更加努力学习知识,这样才能为科技的发展贡献自己的力量。

    时间:2019-10-07 关键词: 发光二极管 电源技术解析 led照明灯 散热水平

  • 智能LED解析

    智能LED解析

    在科技高度发展的今天,电子产品的更新换代越来越快,LED灯的技术也在不断发展,为我们的城市装饰得五颜六色。智能照明的概念崛起,让LED照明灯更受宠。智能照明系统的基本原理是用户对终端模块(包括移动终端)下指令,通过电子感应将信号传递给控制中心软件,借助控制器调节电路的电压和电流幅度,从而对光源强度、色彩等进行调控。 整个系统可分为智能照明控制系统、数字可寻址LED驱动、灯具和光源几项产品。一个典型的智能照明系统是完成从数据指令从输入端到输出端的传递。用户可以通过多种输入方式(控制软件、传感器、智能插座等)将数据传输到主控制器(网关),之后由主控制器通过ZigBee等网络协议实现对输出端(LED筒灯、LED面板灯)的控制。 LED照明灯具与传统的照明灯具最大的区别,LED照明灯具是一个完全的电子产品,而传统的照明灯具仅是一个电器产品。因此LED灯具可以很方便地与各种类型的传感器关联,从而实现光控、红外控制等多种自动控制功能。如LED路灯的自动开关,用一个光敏传感器就可简单实现;社区夜间走道和庭院照明,可以用红外传感器采集人类活动信息,自动开闭照明灯具。 LED照明灯具开关自动控制 传感器作为信号采集和机电转换的器件,其机电技术都已相当成熟,近几年MEMS技术兴起又将传感器技术向小型化、智能化、多功能化、低成本化大踏步迈进。 光敏传感器、红外传感器等各种类型的传感器都可与LED照明灯具组成一个智能控制系统,传感器将采集来的各种物理量信号转换成电信号,可以经由集成电路化的AD转换器、MCU、DA转换器对所采集的信号进行智能化处理,从而控制LED照明灯具开启和关闭。人类可以籍此在MCU上设定各种控制要求,控制LED灯的开关时间、亮度、显色、多彩变幻,从而达到省电节能的目标。目前的集成电路制造技术已经可以将AD、DA、MCU集成在一个5X5mm或更小的封装内,安装在灯具内既不占面积而且十分方便。 光敏传感器与LED灯具组合 风光电LED路灯是一种高度智能化和无人值守的道路照明灯具,利用风力、阳光发电,用蓄电池储能,因此能源的自动管理是十分重要的。光敏传感器是比较理想的因天亮、天暗(日出、日落)时照度变化而能控制电路自动开关的电子传感器。光敏传感器的光敏电阻板对光线的明暗亮度十分敏感。 光敏传感器,可根据天气、时间段和地区自动控制商场LED照明灯具开闭。在明亮的白天通过减少其输出功率来降低耗电量,与使用荧光灯时相比,店铺面积为200m2的便利店最大可降低53%的耗电量。寿命也长达约510万小时。一般情况下,LED照明灯具的寿命为4万小时左右;发光的颜色也可采用RGB多彩变幻的方式,使商场灯光更多彩,气氛更活跃;与配套使用$荧光体的原蓝色LED相比,配套使用红、绿、蓝三色荧光体的紫色LED的演色性更高。 红外传感器与LED灯具组合 红外传感器是靠探测人体发射的红外线而工作的。主要原理是:人体发射的10um左右的红外线通过菲涅尔滤光透镜增强后到热释电元件PIR上,当人活动时红外辐射的发射位置就会发生变化,该元件就会失去电荷平衡,发生热释电效应向外释放电荷,红外传感器(PIR)将透过菲涅尔滤光透镜的红外辐射能量的变化转换成电信号,即热电转换。 在被动红外探测器的探测区内无人体移动时,红外感应器感应到的只是背景温度,当人体进人探测区,通过菲涅尔透镜,热释电红外感应器感应到的是人体温度与背景温度的差异,信号被采集后与系统中已存在的探测数据进行比较以判断是否真的有人等红外线源进入探测区域。 被动式红外传感器有三个关键性的元件:菲涅尔滤光透镜,热释电红外传感器(PIR)和匹配低噪放大器。菲涅尔透镜有两个作用:一是聚焦作用,即将热释红外信号折射在PIR上:二是将探测区内分为若干个明区和暗区,使进入探测区的移动物体(人)能以温度变化的形式在PIR上产生变化的热释红外信号。一般还会匹配低噪放大器,当探测器上的环境温度上升,尤其是接近人体正常体温(37℃)时,传感器的灵敏度下降,经由它对增益进行补偿,增加其灵敏度。 输出信号可用来驱动电子开关,实现LED照明电路的开关控制。一款E27标准螺口灯头的灯具,它的电源适用范围是AC180V-250V(50/60Hz),红外传感器检测范围大约在3M-15M,它的标准产品IFS-Bulb3W灯具达80lm,5W灯具达140lm。在LED光源模块的中央部分嵌入红外线传感器。一旦红外传感器检测到人的体温,LED电灯泡将会在50秒内自动开启与关闭。适用于任何一种室内应用,如走廊、储藏室、楼梯和大厅入口处。 与红外传感器应用相仿的超声波传感器近年在自动探测移动物体中得到更多的应用。超声波传感器主要利用多普勒原理,通过晶振向外发射超过人体能感知的高频超声波,一般典型的选用25~40kHz波,然后控制模块检测反射回来波的频率,如果区域内有物体运动,反射波频率就会有轻微的波动,即多普勒效应,以此来判断照明区域的物体移动,从而达到控制开关的目的。图8是超声波传感器和微处理器组合的应用方案。 超声波的纵向振荡特性,可以在气体、液体及固体中传播且其传播速度不同;它还有折射和反射现象,在空气中传播其频率较低,衰减较快,而在固体、液体中则衰减较小,传播较远。超声波传感器正是利用超声波的这些特性。超声波传感器有敏感范围大,无视觉盲区,不受障碍物干扰等特点,这项技术已经在商业和安全领域被使用25年多了,已经被证明是检测小物体运动最有效的方法。因此与LED灯具组成系统可灵敏控制开关。 由于超声波传感器灵敏度高,空气振动、通风采暖制冷系统及周围邻近空间的运动都会引起超声波传感器产生误触发,所以超声波传感器需要及时校准。表1是关于红外PIR传感器和超声波传感器的性能比较。 温度传感器做LED灯具的过温保护 温度传感器NTC做LED灯具的过温保护被比较早的广泛应用。LED灯具如采用大功率LED光源,就必须采用多翼的铝散热器,由于室内照明用的LED灯具本身空间很小,散热问题到目前还是最大的技术瓶颈之一。LED灯具散热不爽的话,会导致LED光源因过热而早期光衰。LED灯具开启后热量还会因热空气自动上升而向灯头富集,影响电源的寿命。 因此在设计LED灯具时可以在铝散热器靠近LED光源方紧贴一个NTC,以便实时采集灯具的温度,当灯杯铝散热器温度升高时可利用此电路自动降低恒流源输出电流,使灯具降温;当灯杯铝散热器温度升高到限用设定值时自动关断LED电源,实现灯具过温保护,当温度降低后,自动再将灯开启。正因为LED灯具是一个完整的电子产品,随着LED灯具结构多样化、应用扩大化,随着LED照明灯具设计的更多的创意、创新,将有更多的传感器被结合应用在LED照明和亮化工程的系统中去。一个智能化的LED照明新时代正在到来,人类的照明生活将越来越亮堂和舒适。现在的LED灯或许会有一些问题,但是我们相信随着科学技术的快速发展,在我们科研人员的努力下,这些问题终将呗解决,未来的LED一定是高效率,高质量的。

    时间:2019-10-17 关键词: 电源技术解析 智能照明 光敏传感器 led照明灯

  • Nokero N100太阳能LED照明灯

    Nokero N100太阳能LED照明灯

    在科技的发展道路上,离不开能源的助力,特别是再科技飞速发展的今天,而地球上的能源有限,就需要科研人员不断开发新能源,这就再当下最需要研发太阳能的使用。香港一公司Nokero推出首款太阳能灯泡,希望为数百万缺乏或没有电源的人们送去光明。 Nokero N100太阳能LED照明灯将是在发展中国家和地区取代煤油灯的照明源。Nokero表示,目前全世界仍有16亿人口无法用上电源,许多人还在依靠古老的燃料照明,既危险成本又昂贵。 某太阳能灯 N100太阳能灯泡尺寸同标准白炽灯泡,防水塑料罩内有四块小太阳能面板。充满电后,5个LED和一块可替换NiMH电池能够维持最多4小时的照明。人们在白天将太阳能灯泡放到户外,夜里就可以打开照明了。 天气、季节和纬度都会影响充电时间。Nokero表示,在太阳光下充电一天,可以提供两小时的光照,在赤道附近充电,提供的光照时间更长。因此,在北纬阴冷冬季,该灯泡可能无法取代煤油灯,但在晴朗的赤道附近,则完全能够替代煤油灯。 Nokero代表汤姆·博伊德(Tom Boyd)说,LED照明可持续5万-10万小时,太阳能面板额定寿命为10年,N100寿命为5-10年。 该灯泡单价15美元;48只售价为480美元;千只起价折扣更高。灯泡替代煤油灯后,只需数月就能收回成本。 Nokero表示,使用N100灯泡替代煤油灯,除能够消除室内空气污染和失火风险外,每年还可减少550磅的二氧化碳排放。尽管目前还不清楚其恒定的额定功率,但Nokero表示N100的亮度是煤油灯的5倍,能耗仅为煤油灯的千分之五。 在发达国家和地区,太阳能灯泡还能够用于因自然灾害断电地区及野营地和家庭露台上。目前太阳能还未能更好被人类利用,需要科研人员不断努力,研究出更高效地产品,这样才能保证我们人类的能源够人类发展所需。

    时间:2019-09-04 关键词: 电源技术解析 led照明灯 太阳能技术 太阳能led

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