电子技术在绿色照明电路中的应用

赵耀

摘要：电子技术的进步，大大扩展了其应用范围，不仅在工业工程领域有着广泛的应用，而且在人们的日常生活中，也有着很高的使用价值。在本文的研究中，主要是对电子技术在绿色照明电路方面的应用进行分析，并通过一些实例论证其在节能、降耗、减污方面的实际价值。

Abstract： The progress of electronic technology has greatly expanded the scope of its application. It is widely used in the field of industrial engineering. And in people's daily life， it also has high use value. This paper mainly analyzes the application of the electronic technique in green lighting circuit and demonstrates the practical value of it in energy saving， consumption and pollution reducing by some examples.

关键词：电子技术；绿色照明；电路；高效率；节能环保

Key words： electronic technique；green lighting；circuit；high efficiency；energy saving and environmental protection

中图分类号：TM923 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）07-0156-03

0 引言

电子技术主要是研究电子器件及电子器件构成电路的应用，从电子技术的发展历程来看，其最开始是从低频技术的处理、传统电力电子学，逐渐向高频技术处理发展，进入八、九十年后，电子技术进入了现代电子时代。电子技术的进步，使其在绿色照明领域的应用越来越广泛，既可以有效的节约能源，降低运行费用，又能大幅度地提高管理水平。

1 电子技术在绿色照明电路中的应用分析

所谓绿色照明电路，其实就是利用合理的电子技术，在照明光源和照明电路方面进行优化设计，从而实现节能、降耗的目的，达到绿色照明，提高照明效率。

1.1 改变电路 常用的电灯，如荧光灯、霓虹灯、卤素灯、金卤灯等，这类灯都属于气体放电灯，它是一种负阻性电光源，想要使这类灯正常稳定的工作，需要在灯上安装一个限流装置，也就是我们常说的镇流器。过去我们经常使用是老式的电感式镇流器，它是一种陈旧的镇流器，应用在荧光灯上工作的时候存在着散热困难、效率低、有频闪的等诸多问题。而这些问题，在电子技术得到发展，高频交流电子镇流器改变了照明电路之后，都得到了妥善的解决。

高频交流电子镇流器它是由两个基本的高频变流电路和负载谐振电路功能单元组成，一个保证在高频状态工作，一个实现启动和限流等基本功能。整流电路将工频交流变为脉动直流，通过高频逆变电路将直流量逆变为高频交流，然后高频交流通过负載谐振电路向荧光灯供电。而由于随着电路的改进，寿命久、光色好、使用方便、光效高的荧光灯以往存在的一些问题都得到了克服，所以逐渐取代了使用寿命短、光色差、光效低的传统的白炽灯，成为新的大众照明器具。

1.2 改变光源 这些年来，无数人都在为了寻求新的适合照明的光源而不屑努力，而在这些被发现的新型光源中，最具代表性的就是光纤照明技术的研发。光源在经过反射器反射后，会产生一束平行光，然后这束平行光会接着经过滤光器，变成了一束彩色的光。然后这光束再进入光纤，这束彩色光就随着光纤的传播路径被送到预先设定的位置。而要得到这平行光束，一般情况下，发光点一定要尽可能的小，最好是点光源，这样才能够得到理想的光束。所以，传统的照明器具相比，光纤照明的最大的优点就在于它具有个性色彩，能够完全满足人们在不同的环境对光的不同需求。而且，光纤照明的出射光线不含紫外线和红外线，不发热，不带电，不会伤害被照物体，完全符合绿色照明的核心理念。

2 用案例分析

2.1 中国石油大厦 中国石油大厦是中国石油天然气集团公司的总部办公大楼，地处东直门——北京重要的交通中心，是中国石油集团面向21世纪投资兴建的大型自用办公楼，于2008年初建成。其设备智能化水平与世界发达国家的高级智能化办公楼标准相当，整个智能照明控制系统的设计在结合图纸与现场情况的基础上，体现了舒适、节能、高效管理的时代主题。

2.1.1 项目图（图1）

2.1.2 获得奖项 ①LEED金奖级；②住房和城乡建设部科技示范工程；③全球最大的DALI照明控制系统；④智能建筑创新奖。

2.1.3 系统图（图2）

2.1.4 功能及节能技术 办公室使用嵌入式无眩光高效格栅灯具TBS669，配高效节能的T5HO超高输出型超细直管荧光灯管，带来了中石油大厦高效、节能、舒适的现代化办公环境。

2.1.4.1 办公室区域采用DALI协议调光控制技术 ①DALI 技术为空间重组、照明功能区域的重新划分带来便利，可节约材料与人工，减少浪费；②DALI可调光控制，减少能源消耗；③DALI灯具工作时间跟踪与报告，提醒维护人员及时更换寿命到期老化的光源，提高灯具发光效率；④灯具故障报告，减少人工巡视。

2.1.4.2 办公室区域运用系统智能传感器控制技术降低能耗 ①人体活动探测，自动开关工作区域灯光；②照度动态检测，与智能遮阳百叶系统相协调，通过光感探测器，根据不同的日照情况，不同的房间朝向，实现自然采光与灯光照明自动调节，变普通照明为补光照明，使得办公室内亮度自动调节，光照度基本恒定（国际标准办公光照度为400LUX），能够实现照明节电30%-50%。

2.1.4.3 多种灯光场景选择 多种灯光场景选择，既节能又营造了舒适的环境气氛，保障工作人员的用眼健康，提高员工愉悦指数。

①办公室设置了全亮、工作、午休、清洁等不同照度的场景；②宴会厅、多功能会议室等区域调光控制，预设准备、迎宾、会议、宴会、签约、投影、退场等各种需要的灯光场景。

2.1.4.4 采用先进的能源管理软件，智能时钟管理，联动空调 智能时钟管理减少能源浪费，不再出现公共大空间照明24小时通明的现象。

采用先进的能源管理软件，提高管理水平减少维护费用。易于操作的图形监控界面；产生系统运行信息记录、故障信息报告、灯具运行时间报告、能源报告，帮助运营者设置及达到能源管理目标和减低运营费用；邮件通知系统运行状况。联动空调，降低空调能耗。智能照明控制系统与楼宇自动化系统连接并对空调联动控制。利用智能照明控制系统的控制面板、智能传感器自动开关相应区域的空调，从而使空调的能耗降到最低。

2.1.4.5 照明回路末端接入邦奇智能雷达探头 卫生间设备房等区域在照明回路末端接入邦奇智能雷达探头，对人员活动较少的区域照明实现感应开关控制，减少长明灯。

2.1.5 节能报告分析 经过实际测量计算，中国石油大厦在一个正常工作日中办公室灯光的节能率为47.97%，楼层楼道灯光的节能率为68.38%。完美呈现了现代化高智能建筑在灯光控制方面舒适、节能、绿色环保的时代理念。

2.2 纽伦堡车库 作为照明升级试点项目的一部分，德国纽伦堡（德语：Nürnberg）一处车库内的荧光灯均替换为智能LED灯具。本次替换的LED照明灯具中搭载了欧司朗Duris E3 LED模块，还集成了车辆占用轨道监测器，仅在实际需要时才将照明模式从默认的基本照明切换到最大输出。与高能效LED结合使用，这一功能可节省70%的功耗。

这些灯具与低功率LED相结合，已帮助车库运营商大幅降低了能耗。以前，两个停车位的有源照明需要一个典型系统功耗为75W的荧光灯，而现在只需要一个35W或15W（基本照明模式下）的LED照明灯具。LED照明灯具是专为车库或仓库等天花板较低的空间和照明应用设计的，每个照明灯具内有五个模块，分别搭载有120颗欧司朗光电半导体的Duris E 3 LED，可发出高品质、高能效的光。由于采用了智能控制系统，只有当车辆驶过或有行人走动时，照明灯具才会将亮度提高到最大输出模式（35W），而其他时间则会保持在基本照明输出模式（15W），以更好地利用资源。

2.3 结论

2.3.1 应用效果 电子智能照明控制系统不仅可以在楼内各区域实现灵活多样的控制方式来达到完美的工作照明效果，还易于组成大型外景照明系统，实现楼外立面的内透泛光照明，提升整个大楼的档次。实现照明智能化，管理方便；节约能源，节省开支；功能多样，提高楼宇智能化水平；营造舒适工作环境，提高工作效率；实现与其他自动化设备（如：视听、安保、和BAS等）的无缝连接。

2.3.2 工程解决方案

能够利用先进的时钟管理与光感，动静、红外遥控等功能，大大提高了大楼的智能化水平配置现场操作面板，可随时调节现场照度以实现满意的现场效果；实现大楼内部与外景照明统一成为一个整体的照明网络；会议室效果针对书写板、投影屏、讲台等区域而设置相应的场景；在中控室能够控制所有区域的灯光场景，实施中央监控；与其他系统的联动与集成，提高综合管理水平。

3 结束语

电子技术的进步，使得其在绿色照明领域的应用越来越多，电子技术在照明控制系统、照明光源方面，有着广阔的应用空间。从上文的例子中可以看出，现代办公楼的照明已经成为直接影响办公效率的主要因素之一，办公环境不仅要有足够的工作照明，更需营造一个舒适的视觉环境，减少光污染。照明占整幢大楼能耗的相当比例，故选用合理科学的照明方案，配置先進的电子控制系统势在必行。既可以有效的节约能源，降低运行费用，又能够大幅度的提高管理水平。使用电子智能照明控制系统不但能满足办公大楼照明控制的多样化，还能够方便的与BA、安保、消防、门禁、AV等系统集成或联动，提高大楼智能化水平。同时利用系统配备的友好图文界面监控软件，能够更加方便的遥控、监控大楼所有控制设备的工作状态。

参考文献：

[1]刘忠勇.电子技术在绿色照明电路中的应用[J].品牌，2015-04-24.

[2]林威伟，林国庆，洪春辉.一种基于电容均流的LED驱动电路[J].电气应用，2015（18）.

[3]陈亚江，黄海燕，吴红玉，曹伟平.“半导体照明概论”课程双语教学的实践与探索[J].丽水学院学报，2015（05）.