LED照明調(diào)光技術分析

本文針對現(xiàn)有的調(diào)光方案進行解析。并提出幾項大膽的預測：

　　(1) 硅控調(diào)光器將和白熾燈一起走入歷史

　　(2) 電子調(diào)光器與遙控調(diào)光器也沒有市場前景

　　(3) EZ Dimming 是唯一通用可行的調(diào)光方案,也將成為無所不在的調(diào)光方式。

　　1.照明需求基準

　　首先讓我們先了解照明需求的基準與調(diào)光節(jié)能的關?S。照明設計須考慮光源強度,和被照物或被照平面所得到的光通量。光源強度的計量單位是流明 (Lumen)。照度的計量單位是 Lux。兩者之間的關?S是 1 Lux = 1 Lumen/m2

　　假設我們有一座 10W的LED??燈,發(fā)出來的總光通量是600 Lumens。如果這600 Lumens全部集中在一平方米的桌面,那桌面的照度就是 600 Lux。

　　(1) 商用照明 -- 明亮的食物,尤其是?I包、漢堡、海鮮、 燒烤等可以刺激食?j。所以?I包蛋糕店、漢堡速食店、餐館的櫥窗要有 1000 Lux 以上的照度。珠寶、??表、衣飾店,也必須要有明亮的照度,以刺激購買?j。精密工業(yè)、彩色印刷、博物館、畫廊、眼鏡店、3C賣場、書店、打字、制圖、診療室都要有1000 Lux照度。

　　(2) 一般照明 -- 辦公室、教室、量販店、一般店面、咖啡店、快餐館、工廠、生產(chǎn)線,則要有 300-800 Lux。

　　(3) 非工作場合 -- 如車站、機場、醫(yī)院、大樓大廳、病房、走廊、樓梯間、廁所,則100-300 Lux即可。公園、停車場、與街道則可以低到 10-50 Lux。

　　(4) 非營業(yè)時段 -- 商用照明、一般照明在非營業(yè)時段,可以降到100-300 Lux。

　　適度的照明,對商店的競爭力,絕對有顯著的影響。便利商店、百貨公司一樓的重點專柜,包括化妝品、珠寶,照度都超過2000Lux。照明不足,就不會吸引注意力與購買?j。若照明過度不足,還會增加人員的疲憊感與睡意。一個明顯的例子就是桃園機場的入境與出境大廳,照度嚴重不足。比起香港機場與成田機場的明亮程度,更讓人感覺桃園機場的老舊、冷清。只有免稅商店區(qū),店家都是燈火通明。

　　表一、 各場所照明的基準

　　2. 調(diào)光節(jié)能

　　燈光是人為照明,在夜晚或自然光不足的場合提供足夠的照度。但是燈光消耗電力,在不需要時關掉燈光是可以節(jié)約能源。不過在有些時段和情況,如果可以把燈光調(diào)到較暗的程度 (25~50%),也是可以大幅降低能源消耗(-50%~-75%)。

　　許多公用建筑或場所,如機場、車站、碼頭、停車場、街道、公園、百貨商場、學校、醫(yī)院、病房、工廠,在夜晚不宜把燈光全部關掉,否則有行動不方便或治安的顧慮。

　　辦公大樓的大廳、廁所、走廊、樓梯間等場所,在下班后維持適度的照明,也可以方便加班工作的員工,并避免治安的死角。

　　24小時營業(yè)的便利商店、加油站、旅館等,也可以在深夜生意較清淡時,把燈光調(diào)暗一部分,以節(jié)省電費。

　　3.現(xiàn)有主要調(diào)光裝置

　　常見的調(diào)光器包括硅控調(diào)光器 (Triac dimmer) (前切式) ,電子式調(diào)光器 (后切式),與遙控調(diào)光器 (紅外線或RF式)。

　　(1) 電子式調(diào)光器 -- 可以添加許多先進功能。但是必須施工,更改燈具接線 (一般墻壁開關只有接往一條交流電線,無法提供電源予電子線路),裝置成本高。

　　(2) 遙控調(diào)光器 -- 可以添加許多先進功能。但有遙控器昂貴,容易遺失,公共場合不適用等問題。目前飛利浦與Sharp都有照明遙控調(diào)光器產(chǎn)品。價格相當昂貴,可調(diào)光的燈泡售價約是無調(diào)光燈泡兩倍。遙控器另計,通常要價在$30 ~$50。遙控調(diào)光器另一缺點就是容易遺失,尤其是在公共的場所如學校、辦公大樓等地方。

　　更糟的是,這兩者都有燈具需要搭配相同廠牌的調(diào)光器,所以沒有統(tǒng)一規(guī)格。也就是因為各廠牌互相無法相容,所以現(xiàn)有市場很小,未來也不太可能普及。

　　GE、Toshiba、Panasonic尚未推出遙控調(diào)光照明產(chǎn)品,相信不會采用競爭者的產(chǎn)品規(guī)格。諸大廠各行其是,就像手機的充電器一樣,Nokia、Samsung、LG、Motorola 都互不相容。

　　(3) 硅控調(diào)光器 -- 電子式調(diào)光器、遙控調(diào)光器裝置成本高,又無統(tǒng)一標準,所以古老的硅控調(diào)光器采用量稍多。雖然硅控調(diào)光具有許多缺點,但是因為不用改變接線,裝置成本較低,各廠牌硅控調(diào)光器的性能和規(guī)格差別不大,是許多LED照明廠目前選擇的調(diào)光方案。

　　表二、 市面上可見的Triac Dimmable LED Lighting Driver IC