光電照明控制

靠人為發(fā)射的光信號來控制照明光源的點亮和熄滅，通常也稱為光電遙控開關(guān)。它是在圖2所示電路基礎(chǔ)上增加電子放大電路和信號鑒別功能構(gòu)成的口這種開關(guān)多用于機關(guān)廠礦的大門、庫房、車庫等的照明控制。典型電路如圖5所示。它是以手電筒發(fā)射的光來控制光源的點亮和熄滅：把手電筒對準(zhǔn)V1，短時間按一下即可點亮光源，照2s以上即可使光源熄火 。

光電照明控制(photoelectric lighting controlling)是指利用光信號的作用而實現(xiàn)的對光源啟閉和明暗度的調(diào)節(jié)。其控制原理如圖1所示，利用不同的光敏元件的光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)，把不同性質(zhì)的光信號轉(zhuǎn)換為電流，通過放大器、控制器來實現(xiàn)對光源的控制。

常用的光敏元件有光電池、光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管等，放大器一般采用晶體管線路或集成運算放大器構(gòu)成，控制器可采用繼電器、接觸琴或晶閘管等元器件 。

多用于需要夜開晝關(guān)的照明自控場所，尤其適用于道路、廣場、工地、庭院、畜牧場、魚池誘蟲、標(biāo)志、指示、航標(biāo)、障礙等照明。圖2所示是一個簡單的光控開關(guān)回路。其中R_v是一只光敏電阻，利用光敏電阻阻值隨環(huán)境照度變化而大幅度變化的特性，控制晶閘管V的導(dǎo)通與截止，從而實現(xiàn)晚上自動開燈，白天自動關(guān)燈之目的。

在自然光控開關(guān)基礎(chǔ)上，增加聲控、微波、超聲波、人身熱輻射、定時等控制功能，可制作成理想的延時開關(guān)。這里自然光的作用是為了保證白天或環(huán)境達到一定照度時，使光源處于關(guān)閉狀態(tài)。只有在夜間或環(huán)境照度低于人為要求時，靠聲波、超聲波、微波或人體熱輻射等作用打開光源，經(jīng)過一定時間，由于定時電路的控制，使光源自動關(guān)閉。圖3所示，是一個具有光控、定時功能的照明控制回路。由于光電只極管V1的作用，使光源白天熄滅，夜間自動點亮，光源被點亮后，在IC1,IC2,R7,C3等構(gòu)成的定時電路作用下，數(shù)小時后自動熄火。調(diào)整R7和C3可改變定時時間的長短。這種光控開關(guān)可用于不需通宵照明的場合。

自然光控開關(guān)與微電腦控制相結(jié)合，可實現(xiàn)復(fù)雜的時序照明控制。

自然光控開關(guān)與調(diào)光控制相結(jié)合，可達到光控調(diào)光的目的。典型電路如圖4所示。當(dāng)光敏電阻R_v周圍的照度發(fā)生變化時，在三極管V1和單結(jié)晶體管V2的作用下改變單向晶閘管V的導(dǎo)通角，使光源亮度得到調(diào)整。采用多個光控調(diào)光開關(guān)可組合成理想的自動調(diào)光系統(tǒng)，用于高級辦公室，工作間、教室、燈光運動場、航海、航空障礙照明等對光照度有恒定要求的場所。

光電照明控制技術(shù)的發(fā)展，已不再是僅僅利用光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)來控制照明燈其，而是把光的直接利用、光控、光電能量轉(zhuǎn)換綜合引入了照明控制領(lǐng)域。一種被稱為太陽吊燈的照明系統(tǒng)已成功地運行在贊徹斯特、英格蘭、斯圖加特等航空港候機廳。該系統(tǒng)由一個用計算機控制、能自動跟蹤太陽方位的凹面鏡和反射鏡，把陽光聚集起來，送到廳內(nèi)由許多小型反射鏡陣列組合起來的吊燈上，使大廳從早到晚都沐浴在自然光照之中；在夜間或陰雨天、陽光不充足時，光電和計算機控制系統(tǒng)會自動開啟電光源來保持廳內(nèi)照明。電光源的電能可取自于供電電網(wǎng)，也可取自于太陽能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。

隨著光電元件和太陽能技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，以太陽能裝置和光控、調(diào)光手段相結(jié)合的照明控制系統(tǒng)在辦公室、寫字間、庭院、園林、道路、照明等方面將得到廣泛應(yīng)用 。

光電照明控制主要分為自然光控開關(guān)、人為光控開關(guān)和紅外光控開關(guān)。

利用人為制造的紅外光或人體固有的紅外輻射控制照明光源的點亮和熄滅。紅外光是一種在可見光譜紅色端以外，人眼看不見的光線，是介于可見光與無線電波波長之間的一種電磁波。自20世紀80年代以來，熱釋紅外傳感器件的誕生和發(fā)展，使紅外控制在照明領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。開關(guān)方式有遮擋式、遙控式、感應(yīng)式三種。

利用傳感器，運算放大器識別分析電路，取代了手動調(diào)光的手動部分，用有關(guān)物理量的變化來直接控制照明強度和光源的啟閉，因而省去了人為地操作。

(1)光控調(diào)光：按人為規(guī)定的照度標(biāo)準(zhǔn)，隨時監(jiān)視環(huán)境照度，自動調(diào)整光源亮度。它是把光電照明控制與調(diào)光技術(shù)合為，一體的照明控制系統(tǒng)。

(2)聲控調(diào)光：以被控區(qū)域內(nèi)聲音強弱或頻率高低的變化來控制光源的亮度，是聲控照明和調(diào)光技術(shù)合為一體的照明控制系統(tǒng)。

(3)微電腦調(diào)光：是利用微機技術(shù).將一組光源的開、關(guān)、亮度及色調(diào)組合按不同用途編好程序，以此程序來控制光源的自動調(diào)節(jié)，多用于高級寓所、會客廳、會議室、舞廳等，以燈光的變化制造出各種不同氣氛的環(huán)境 。

定時照明控制(timing lighting controlling)是指對光源按人為規(guī)定的時間順序自動開啟或關(guān)閉的調(diào)節(jié)，定時照明控制用于道路、廣場、家庭及工礦企業(yè)的電氣照明，還用于舞臺裝飾、廣告宣傳、節(jié)日花燈等方面。定時照明控制有延時照明控制、時序照明控制和程序照明控制 。

本書屬于中等職業(yè)學(xué)校光電技術(shù)應(yīng)用系列教材，結(jié)合LED技術(shù)發(fā)展趨勢和應(yīng)用實際，考慮到作為中等職業(yè)學(xué)校電類專業(yè)相關(guān)課程的教學(xué)需要，本書按照項目教學(xué)法編寫。

本書包含LED基礎(chǔ)、LED驅(qū)動與調(diào)光、LED照明控制、LED控制器和照明控制網(wǎng)絡(luò)及綜合實訓(xùn)五大部分，重點介紹LED的發(fā)光原理及特性、LED驅(qū)動技術(shù)和調(diào)光方法、單片機LED控制系統(tǒng)等。本書編寫具有以下特點：

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