風(fēng)光電LED路燈是一種高度智能化和無人值守的道路照明燈具,，利用風(fēng)力,、陽光發(fā)電，用蓄電池儲能,，因此能源的自動管理是十分重要的,。光敏傳感器是比較理想的因天亮、天暗（日出,、日落）時照度變化而能控制電路自動開關(guān)的電子傳感器,。圖2所示是一種光敏傳感器的外貌。圖3是光敏傳感器的光敏電阻板,，它對光線的明暗亮度十分敏感,。圖4是光電轉(zhuǎn)換的基本原理圖。
光敏傳感器,，可根據(jù)天氣,、時間段和地區(qū)自動控制商場LED照明燈具開閉。在明亮的白天通過減少其輸出功率來降低耗電量,，與使用熒光燈時相比,，店鋪面積為200m2的便利店最大可降低53％的耗電量。壽命也長達約5--10萬小時。一般情況下,，LED照明燈具的壽命為4萬小時左右,；發(fā)光的顏色也可采用RGB多彩變幻的方式，使商場燈光更多彩,，氣氛更活躍,；與配套使用$熒光體的原藍色LED相比，配套使用紅,、綠,、藍三色熒光體的紫色LED的演色性更高。
紅外傳感器與LED燈具組合
紅外傳感器是靠探測人體發(fā)射的紅外線而工作的,。主要原理是：人體發(fā)射的10um左右的紅外線通過菲涅爾濾光透鏡增強后*到熱釋電元件PIR上,，當(dāng)人活動時紅外輻射的發(fā)射位置就會發(fā)生變化，該元件就會失去電荷平衡,，發(fā)生熱釋電效應(yīng)向外釋放電荷,，紅外傳感器（PIR）將透過菲涅爾濾光透鏡的紅外輻射能量的變化轉(zhuǎn)換成電信號，即熱電轉(zhuǎn)換,。在被動紅外探測器的探測區(qū)內(nèi)無人體移動時,，紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的只是背景溫度,，當(dāng)人體進人探測區(qū),，通過菲涅爾透鏡，熱釋電紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的是人體溫度與背景溫度的差異,，信號被采集后與系統(tǒng)中已存在的探測數(shù)據(jù)進行比較以判斷是否真的有人等紅外線源進入探測區(qū)域,。
被動式紅外傳感器有三個關(guān)鍵性的元件：菲涅爾濾光透鏡，熱釋電紅外傳感器（PIR）和匹配低噪放大器,。菲涅爾透鏡有兩個作用：一是聚焦作用,，即將熱釋紅外信號折射在PIR上：二是將探測區(qū)內(nèi)分為若干個明區(qū)和暗區(qū)，使進入探測區(qū)的移動物體（人）能以溫度變化的形式在PIR上產(chǎn)生變化的熱釋紅外信號,。一般還會匹配低噪放大器,，當(dāng)探測器上的環(huán)境溫度上升，尤其是接近人體正常體溫（37℃）時,，傳感器的靈敏度下降,，經(jīng)由它對增益進行補償，增加其靈敏度,。輸出信號可用來驅(qū)動電子開關(guān),，實現(xiàn)LED照明電路的開關(guān)控制。圖5是紅外傳感器外貌,，圖6 是紅外傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)與內(nèi)部電路圖,。圖7 是帶紅外傳感器的LED照明燈具，這是一款E27標(biāo)準(zhǔn)螺口燈頭的燈具，它的電源適用范圍是 AC180V-250V （50/60Hz）,， 紅外傳感器檢測范圍大約在3M—15M,，它的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品 IFS-Bulb 3W燈具達80 lm ，5W燈具達140 lm ,。在LED光源模塊的中央部分嵌入紅外線傳感器,。一旦紅外傳感器檢測到人的體溫，LED電燈泡將會在50秒內(nèi)自動開啟與關(guān)閉,。適用于任何一種室內(nèi)應(yīng)用,，如走廊、儲藏室,、樓梯和大廳入口處,。
圖5：紅外傳感器外貌
圖6：紅外傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)與內(nèi)部電路圖
與紅外傳感器應(yīng)用相仿的超聲波傳感器近年在自動探測移動物體中得到更多的應(yīng)用。超聲波傳感器主要利用多普勒原理,，通過晶振向外發(fā)射超過人體能感知的高頻超聲波,，一般典型的選用25～40kHz波，然后控制模塊檢測反射回來波的頻率,，如果區(qū)域內(nèi)有物體運動,，反射波頻率就會有輕微的波動，即多普勒效應(yīng),，以此來判斷照明區(qū)域的物體移動,，從而達到控制開關(guān)的目的。圖8是超聲波傳感器和微處理器組合的應(yīng)用方案,。
超聲波的縱向振蕩特性,，可以在氣體、液體及固體中傳播且其傳播速度不同,；它還有折射和反射現(xiàn)象,，在空氣中傳播其頻率較低，衰減較快,，而在固體,、液體中則衰減較小，傳播較遠,。超聲波傳感器正是利用超聲波的這些特性,。超聲波傳感器有敏感范圍大，無視覺盲區(qū),，不受障礙物干擾等特點,，這項技術(shù)已經(jīng)在商業(yè)和安全領(lǐng)域被使用25年多了，已經(jīng)被證明是檢測小物體運動最有效的方法,。因此與LED燈具組成系統(tǒng)可靈敏控制開關(guān),。
圖8：超聲波傳感器和微處理器的應(yīng)用方案
由于超聲波傳感器靈敏度高,，空氣振動、通風(fēng)采暖制冷系統(tǒng)及周圍鄰近空間的運動都會引起超聲波傳感器產(chǎn)生誤觸發(fā),，所以超聲波傳感器需要及時校準(zhǔn),。
溫度傳感器NTC做LED燈具的過溫保護被比較早的廣泛應(yīng)用。LED燈具如采用大功率LED光源,，就必須采用多翼的鋁散熱器,，由于室內(nèi)照明用的LED燈具本身空間很小，散熱問題到目前還是最大的技術(shù)瓶頸之一,。LED燈具散熱不爽的話,，會導(dǎo)致LED光源因過熱而早期光衰。LED燈具開啟后熱量還會因熱空氣自動上升而向燈頭富集,，影響電源的壽命（圖9）,。因此在設(shè)計LED燈具時可以在鋁散熱器靠近LED光源方緊貼一個NTC，以便實時采集燈具的溫度,，當(dāng)燈杯鋁散熱器溫度升高時可利用此電路自動降低恒流源輸出電流,，使燈具降溫；當(dāng)燈杯鋁散熱器溫度升高到限用設(shè)定值時自動關(guān)斷LED電源,，實現(xiàn)燈具過溫保護,，當(dāng)溫度降低后，自動再將燈開啟（圖10）,。
圖10：NTC過溫保護方案
結(jié)語
正因為LED燈具是一個完整的電子產(chǎn)品,，隨著LED燈具結(jié)構(gòu)多樣化、應(yīng)用擴大化,，隨著LED照明燈具設(shè)計的更多的創(chuàng)意,、創(chuàng)新,，將有更多的傳感器被結(jié)合應(yīng)用在LED照明和亮化工程的系統(tǒng)中去,。一個智能化的LED照明新時代正在到來，人類的照明生活將越來越亮堂和舒適,。