现代电子技术在灯光控制中的应用探讨_吴丽琴.pdf

照明工程 2023 年 第 1 期 总第 176 期 光源与照明36现代电子技术在灯光控制中的应用探讨吴丽琴江苏省江阴中等专业学校，江苏 无锡 214433摘要：随着我国社会经济的发展，人们的生活水平不断提升，灯光在人们生活中的应用率越来越高，照明灯具已经从最初的照明工具向时尚艺术产品方向发展，生活中灯具的种类也从最初单一的白炽灯发展到计算机灯、彩灯、LED 灯具等种类繁多、结构复杂的照明灯具。将现代电子技术应用到灯光控制中，可以推动灯光智能化发展。鉴于此，文章对现代电子技术在灯光控制中的应用进行了深入研究。首先介绍了现代电子技术在灯光控制中的应用现状，然后阐述了常见的现代电子技术应用的原理，最后总结了现代电子技术在灯光控制中的应用优势。希望可以给相关人员提供一定的参考，帮助提升现代电子技术在灯光控制中的应用效果。关键词：现代电子技术；灯光控制；智能化技术分类号：TP273；TM9230引言现代电子技术目前被广泛应用到了人们生产生活中的灯光控制过程中，在节能、照明效果呈现、智能化控制、节约成本投入等方面发挥了重要作用。随着社会科技的进步，现代电子技术在灯光控制中的可应用面还可以再得到进一步扩大，给人们的生活带来更大的积极影响。因此，相关人员必须了解现代电子技术在灯光控制中的应用优势和原理，积极研究和创新，提升现代电子技术应用效果。文章对现代电子技术在灯光控制中的应用情况进行探讨1。1现代电子技术在灯光控制中的应用现状1.1 智能照明的含义灯具在我国已经应用了几十年，目前多数建筑照明都是传统照明，使用电子开关来进行简单的区域照明和定时开关。科技和社会的进步，推动了人们生活水平的进步，人们对生活环境和精神方面的追求越来越高，对灯光照明的要求也越来越高。灯具在人们生活中发挥的作用越来越多，逐步从最初的传统照明产品发展成具备艺术观赏、舞台装饰等诸多效用的产品，灯具与灯光控制系统的种类也不断增加，给人们的生产生活带来更多的便捷2。在这个过程中，灯光控制也随着社会和人们的需求变化而不断发展，加上现代电子技术的发展，出现了智能照明的概念。智能照明是时代发展的结果，是为了满足人们的现代化生活要求而产生的，可以满足当前社会中人们对各种场景中灯光照明的不同需求，能够实现更加人性化、智能化、舒适化的照明效果3。智能照明简单而言就是使用现代电子技术等新兴科学技术来对传统照明进行改造和创新的照明系统，在进行灯具设备改造和研发的同时，应用计算机等互联网技术来实现对照明系统的智能化管控。1.2 智能照明系统的功能一般而言，智能照明系统主要有中央集中控制系统和区域控制系统两个类型。以某办公楼为例，该办公楼按照办公区域的功能可以划分为多个区域，主要包括办公区、宿舍区、食堂区、门厅、会议室、库房等，每一个区域都有其特点和照明要求，需要根据不同区域和不同时段的照明需求进行合理的灯光管控。设计智能照明系统时需要根据不同的光照条件和预设的条件值来进行自动调节，保证满足相关区域的照明需求。不仅要使用计算机系统，还要使用智能传感器来感知光照度、声音等，以便及时做出智能调控和切换，以满足不同时间段与区域内人员的需求4。在办公区，人员主要是在白天工作，在设计时要利用自然光的优势，减少能量损耗。使用的照明灯具主要是荧光灯和白炽灯，需要根据实际需求设计具体的光照度5。荧光灯多用于普通照明，而白炽灯往往用于局部照明。设计时需要根据区域需求设置灯具的工作状态，并根据一天内不同时间段的需求进行切换作者简介：吴丽琴，女，本科，高级讲师，研究方向为电子信息技术的应用。文章编号：2096-9317（2023）01-0036-03光源与照明 总第 176 期 2023 年 1 月 照明工程37设置，如分为上午办公、中午午休、下午办公、晚上休息等时间段。智能照明系统可以全自动控制照明灯具工作状态。在白天天气不好，光线较暗时，系统可以自动补偿光照度，调节光照度水平，并保持光照度恒定；在中午休息时间，系统可以将灯光调整到柔和状态，让人员可以更好地放松；在办公区无人时，灯光可以自动关闭，有人进入时，人员所到区域灯光会自动打开。2现代电子技术在灯光控制中的应用原理灯光控制的主要途径是调节开关，改变灯光光照度。为了满足智能照明系统的应用要求，需要根据环境和实际功能区域的不同控制照明区域内的灯光。常见的控制开关包括触摸式延时开关、声光控延时开关、光电感应开关、红外线感应开关等。其中应用最广泛的是触摸式延时开关和声光控延时开关，下面对这两种控制开关的原理进行介绍。2.1 触摸式延时开关触摸式延时开关的内部结构比较简单，其工作原理也较为简单。触摸式延时开关一般包括电源电路、晶闸管开关电路、延时电路等几个关键部分。一般而言，在正常状态下，开关电路会处于断开状态，控制系统内部的灯光不亮。一旦有人触碰开关外壳上的金属片（开关），因为人体是一个天然导体，具有导电功能，所以会与开关电路形成回路，电路中会出现一定量的电流电压，引发电路中触发器和其他部件发生变化，产生触发电压，使开关自然打开，灯光亮起。在这个过程中，还可以同时实现给延迟电路中的电容充容的步骤，实现电路电能储存。人体一旦离开电路，对应的电路断开，触发电压也随之消失，线路中开关自动关闭，储存电能的延迟电路电容会同时放电，给灯具提供电能6，因此可以延长一段照明时间。待电容放电完毕以后，灯光会自动熄灭。在实际操作过程中，延时长短可以通过减少或者增加电容容量的方式来调节。2.2 声光控延时开关声光控延时开关也是一种常见的智能化控制开关，这种开关依靠光照和声音进行电路开关控制，同时还用到了延时开关的原理，在灯光自动开启后，会在一定时间后自动关闭。声光控延时开关的开启和关闭过程往往需要考虑声音和光照度两个因素，其在小区单元楼中应用较为广泛，可以起到一定的节约电能的作用。声光控延时开关应用时主要依靠光敏电阻和传声器等装置来实现对周围环境的感知。线路内部装有光敏电阻管、柱体话筒等感应装置。总体可以分为光控线路、声控线路及延时电路三个部分。2.2.1 光控线路光控线路可以根据周围环境的光照强弱来进行电路控制。往往在光线较强时，线路内部的光敏电阻阻值很小，电路两端电压也特别小，甚至为零，因此电路系统内部电子开关不会动作，仍然处于断开状态。这时就算周围有声音信号传入，开关也不会有所动作，因为声控部分和光控部分是相互关联和制约的。2.2.2 声控线路有人经过时会发出脚步声、说话声等声音，声控线路利用电路中设置的话筒来接收环境中的信号，再将接收到的信号转化为电信号，然后经过耦合、放大等处理，将声音信号转化成控制电子开关的指令来控制线路开关。声控线路的使用有一定的条件，光线较弱时，如晚上，光控线路内部的光敏电阻阻值较大，电路两端电压变高，会使得光控线路导通，光控线路开关起作用。这时一旦外面的声音信号传入，声控线路就会起到信号转换、传输、控制的作用，使得声控线路内部电子开关打开，系统内部的灯光亮起7。该线路也具有延迟电路作用，和触摸式延时开关的延迟原理一致，延时电路开始作用一段时间，待电容放电完毕后线路断开，灯光关闭。在整个过程中，电路内部的光敏二极管只有在光线弱的状态下才能够起作用，在电子线路板上产生一个脉冲电流，使光敏二级管一路电路处在关闭状态。光照强的时候光敏二极管并不能起作用，这也就是为什么白天光照强时有声响发出，灯光不会亮；夜晚光照弱时有响声，灯光会亮。3现代电子技术在灯光控制中的应用优势伴随着社会科技的进步，现代电子技术在灯光控制中发挥出巨大的应用优势，尤其是在智能化建筑中的应用越来越广泛。目前，现代电子技术在灯光控制中的应用优势主要包括以下内容。3.1 保障照明智能化智能照明系统是利用新兴的科技手段来实现对照明的智能化管控的系统。系统联合运用计算机网络系统与现代电子技术来进行基础照明系统控制，通过系统内部设置的声音、光照等传感器来感受周围环境中 照明工程 2023 年 第 1 期 总第 176 期 光源与照明38的基础条件，同时根据实际需求做好系统的基础参数预先设计。主要参数包括光照度、照明时间、场景、时间段等条件，根据不同场景中的光照度需求，系统可以实现不同灯光照明情况的调整，使照明系统可以根据场景变化进行自动调节，使光照度始终处于最合适的状态。应用现代电子技术的智能照明系统是全自动系统，会结合自然光的实际光照度，根据提前设置好的光照度、时间、天气等参数自动进行灯光照明补偿和切换，将照度自动调整到要求水平，并维持照度稳定。3.2 提高工作效率工作环境会影响人和设备的工作效率，光照度就是一个重要的环境参数，一旦工作环境中光照不足或过于刺眼，就会影响工作人员的视力，进而影响工作人员的工作进度及效率。应用现代电子技术设计照明系统，可以保证照明质量和光照条件，可以在一定程度上提高工作效率。在应用现代电子技术的智能照明系统中，可以利用调光模块控制室内或其他场景中不同位置的照度值，提升整个空间的照度均匀性，使环境内的光照度处于最佳状态8。与此同时，智能照明系统可以解决传统灯光控制中的频闪问题，减少环境中人员的不适感，给人员营造更加舒适的工作环境，有利于其全身心地投入工作，起到事半功倍的效果。3.3 满足场景变换需求随着社会的发展，人们的物质生活条件得到改善。因此，当前人们对精神生活尤为重视，很多科技手段都被应用到文化娱乐等方面来满足人们的生活和精神需求。以舞台表演与园林景观展示为例，舞台表演与园林景观场景转换需要一定的节奏，单纯依靠人力控制会有一定的不足。因此，可以将现代电子技术用于灯光控制，利用现代化科技手段和计算机软件技术实现对不同场景模块的设置，按照时间或场景的不同来进行灯光调节，进而实现场景的变换。还可以利用现代电子技术进行虚拟投影等，满足使用者的需求。3.4 延长灯具使用寿命传统灯具的损坏问题很常见，其中一个重要损坏原因是照明系统的电压超出灯具可承受范围。智能照明系统往往采用软启动的方式对灯具亮度和开关进行调节，可以减少整个线路对灯具的电压变化冲击和热冲击，减少系统内部火灾发生率，同时减少灯具损坏问题和灯具维修工作量，有助于延长灯具使用寿命。3.5 实现节能降耗应用现代电子技术的智能照明系统，可以根据实际需求进行灯光开关和光照度调节，可以在一定程度上起到节能的效果。（1）智能照明系统可以充分应用自然光，在自然光的基础上进行光照补偿或调节，避免电能浪费的问题，达到节约电能的目的。（2）采用声光控制、延时控制、光电感应、红外线感应等众多控制方式的智能照明系统，可以通过感应的方式进行照明开关。可以在夜晚有人靠近时打开灯光，在无感应信号时关闭灯光，在给人们的生活提供便利，保障人们日常生活需求的同时，减少不必要的电能浪费，节约电能。耗电量降低，也意味着发电能源的节约与用户电费的降低，对于节能型社会建设和电力用户个人而言都具有重要意义。4结束语总而言之，在灯光控制中应用的现代电子技术具有更多优势，不仅可以起到智能化管控、节约能源、提升工作效率等作用，还可以在一定程度上延长灯具寿命、提升灯具应用效果、降低系统应用成本投入，对于社会和个人而言具有重要意义。相关人员必须认识到现代电子技术的重要性和应用原理，深入研究和创新，找到更多的应用方式，提升现代电子技术的应用效果和照明系统管控效果，为人们提供更多的便利。参考文献1 孙家辉,吴涛.基于模糊控制的智能家居控制系统研究与设计J.现代电子技术,2022,45(16):161-164.2 诸柏文,章晶.动态环境恒照度客室照明控制技术应用研究J.城市轨道交通研究,2022(S1):48-50,54.3 霍一,马晓轩.ZigBee与神经网络的智能节能照明控制系统设计J.现代电子技术,2020,43(20):61-66.4 陈寒梅,于春荣,刘智超.基于深度学习的室内照明智能调节系统J.红外与激光工程,2022,51(7):499-504.5 许馨尹,刘梦杰,李涛,等.基于日光估计的动态照明控制方法研究J.建筑科学,2022,38(8):184-193.6 蒋涵元,宋万军,白龙,等.基于VPLC的工业智能照明控制系统的设计和开发J.控制工程,2022,29(10):1916-1920.7 罗紫琼.自主交互式智能灯具的应用和发展J.光源与照明,2022(6):61-63.8 林建南.一款基于PT4205的LED照明灯具硬件电路设计J.光源与照明,2022(10):122-124.