新世代的LED照明调光设计.doc

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1、面对一个看似非常简单的调光功能需求，现代的3G、4G、云端运算世代的电子业却束手无策。当红的媒体宠儿--智慧电网--对照明控制也完全无能为力。这难免让人怀疑整个智慧电网的概念，纯粹是一场炒作的泡沫闹剧而已。绝大部分的电子电机工程师都感到同样困惑，为何谈到照明调光，我们还是要依靠一个古老的元件--SCR硅控管？设计一个调光功能，真的有那麼难吗？其实困难点是在装置成本与市场的不确定性。若能自硅控调光器的优缺点以及其他调光方案装置成本来分析，许多困惑将可以澄清。 本文针对现有的调光方案进行解析。并提出几项大胆的预测：(

2、1)硅控调光器将和白炽灯一起走入歷史(2)电子调光器与遥控调光器也没有市场前景(3)EZDimming是唯一通用可行的调光方案，也将成为无所不在的调光方式。1.照明需求基准首先让我们先了解照明需求的基准与调光节能的关係。照明设计须考虑光源强度，和被照物或被照平面所得到的光通量。光源强度的计量单位是流明(Lumen)。照度的计量单位是Lux。两者之间的关係是1Lux=1Lumen/m2假设我们有一座10W的LED檯灯，发出来的总光通量是600Lumens。如果这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、汉堡、海鲜、烧烤等可以刺激食慾。所以麵包蛋糕店、汉堡速食店、餐馆的橱窗要有1000Lux以上的照度。珠宝、鐘表、衣饰店，也必须要有明亮的照度，以刺激购买慾。精密工业、彩色印刷、博物馆、画廊、眼镜店、3C卖场、书店、打字、制图、诊疗室都要有1000Lux照度。(2)一般照明--办公室、教室、量贩店、一般店面、咖啡店、快餐馆、工厂、生产线，则要有300-800Lux。(3)非工作场合--如车站、机场、医院、大楼大厅、病房、走廊、楼梯间、厕所，则100-30

4、0Lux即可。公园、停车场、与街道则可以低到10-50Lux。(4)非营业时段--商用照明、一般照明在非营业时段，可以降到100-300Lux。适度的照明，对商店的竞争力，绝对有显着的影响。便利商店、百货公司一楼的重点专柜，包括化妆品、珠宝，照度都超过2000Lux。照明不足，就不会吸引注意力与购买慾。若照明过度不足，还会增加人员的疲惫感与睡意。一个明显的例子就是桃园机场的入境与出境大厅，照度严重不足。比起香港机场与成田机场的明亮程度，更让人感觉桃园机场的老旧、冷清。只有免税商店区，店家都是灯火通明。表一、各场所

5、照明的基准2.调光节能灯光是人为照明，在夜晚或自然光不足的场合提供足够的照度。但是灯光消耗电力，在不需要时关掉灯光是可以节约能源。不过在有些时段和情况，如果可以把灯光调到较暗的程度(25~50%)，也是可以大幅降低能源消耗(-50%~-75%)。许多公用建筑或场所，如机场、车站、码头、停车场、街道、公园、百货商场、学校、医院、病房、工厂，在夜晚不宜把灯光全部关掉，否则有行动不方便或治安的顾虑。办公大楼的大厅、厕所、走廊、楼梯间等场所，在下班后维持适度的照明，也可以方便加班工作的员工，并避免治安的死角。24小时营业

6、的便利商店、加油站、旅馆等，也可以在深夜生意较清淡时，把灯光调暗一部分，以节省电费。3.现有主要调光装置常见的调光器包括硅控调光器(Triacdimmer)(前切式)，电子式调光器(后切式)，与遥控调光器(红外线或RF式)。(1)电子式调光器--可以添加许多先进功能。但是必须施工，更改灯具接线(一般墙壁开关只有接往一条交流电线，无法提供电源予电子线路)，装置成本高。(2)遥控调光器--可以添加许多先进功能。但有遥控器昂贵，容易遗失，公共场合不适用等问题。目前飞利浦与Sharp都有照明遥控调光器产品。价格相当昂贵，

7、可调光的灯泡售价约是无调光灯泡两倍。遥控器另计，通常要价在$30~$50。遥控调光器另一缺点就是容易遗失，尤其是在公共的场所如学校、办公大楼等地方。更糟的是，这两者都有灯具需要搭配相同厂牌的调光器，所以没有统一规格。也就是因为各厂牌互相无法相容，所以现有市场很小，未来也不太可能普及。GE、Toshiba、Panasonic尚未推出遥控调光照明产品，相信不会采用竞争者的产品规格。诸大厂各行其是，就像手机的充电器一样，Nokia、Samsung、LG、Motorola都互不相容。(3)硅控调光器--电子式调光器、遥控

8、调光器装置成本高，又无统一标准，所以古老的硅控调光器采用量稍多。虽然硅控调光具有许多缺点，但是因为不用改变接线，装置成本较低，各厂牌硅控调光器的性能和规格差别不大，是许多LED照明厂目前选择的调光方案。表二、市面上可见的TriacDimmableLEDLightingDriverIC4.硅控调光器的缺点但是硅控调光器会成为未来LED照明的主流调光方式吗？答案是相当不乐观的