目前大約有100億白熾燈照明,，他們消耗大約世界上五分之一的能源,。隨著當(dāng)前“走向綠色”生態(tài)趨勢，為了節(jié)約能源,，許多人都在尋找新途徑來拯救我們的地球,。太陽能,，風(fēng)能，水能和其他可再生能源發(fā)電正在建設(shè),，用來取代煤與蒸汽這樣有害環(huán)境的方式,。
另一個節(jié)約能源的替代方案是通過智能網(wǎng)格和智能系統(tǒng)消耗更少的能量,，只有需要時才消耗能量,。對于照明系統(tǒng)，LED結(jié)合智能傳感器電路看來是一個很有前途的方法,，可以用來解決能耗高的問題,。LED，或固態(tài)光源（SSL）協(xié)議,，能源消耗大約為白熾燈的三分之一,，他們是更有效率的運用能源方式。制造商已經(jīng)有了這樣的解決方案,。
Watt-sucking白熾燈仍舊繼續(xù)主導(dǎo)住宅照明景觀,，盡管他們是低效率的，而且只轉(zhuǎn)化一小部分能量為光,。其余的能源通過玻璃罩作為熱量浪費和消失了,。由于，白熾燈效率很低,，他們在世界上許多國家已經(jīng)開始被淘汰,。澳大利亞和委內(nèi)瑞拉于現(xiàn)階段處于領(lǐng)先地位，美國將從2012年通過2014年開始著手這個事情,。節(jié)能燈（CFL）已經(jīng)開始使用了,，他們節(jié)省了家庭消耗電源的25%,，而產(chǎn)生更少的熱量。事實上,，一20W的節(jié)能燈可以和75W的白熾燈發(fā)出同樣亮度的光,。
消費者從白熾燈到節(jié)能燈的轉(zhuǎn)換是在1990年代末，給在城市和城鎮(zhèn)里的人們提供折扣機制引起的轉(zhuǎn)換,。吸引消費者們的是“走向綠色”,，實現(xiàn)帳單上的成本節(jié)約。然而,，這對于很多人來說并不都是一個積極的經(jīng)驗,，比如他們希望光線變暗，而節(jié)能燈不能通過調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)亮暗,，節(jié)能燈含有少量的水銀,，需要適當(dāng)處理有害物質(zhì)。許多燈泡將被回收并妥善處理,，但大多數(shù)被掩埋到垃圾場,，這將會導(dǎo)致地下水污染。節(jié)能燈的采用率很低,，在美國估計只有大約11%的家庭使用,。在過去5年里節(jié)能燈技術(shù)已大大改善，但現(xiàn)在仍舊沒有最優(yōu)的解決方案,。
半導(dǎo)體照明（SSL）技術(shù)的進(jìn)步使商業(yè)和住宅市場的LED照明設(shè)備迅速增加,。承諾壽命長，發(fā)光效果更好,，并且更節(jié)能,，這些都是LED替代白熾燈和節(jié)能燈的主要因素。LED只需要消耗它的前輩白熾燈能量的三分之一,。它可以充分利用智能傳感器和微控制器,，來真正帶來額外的節(jié)能和經(jīng)濟利益，是的真正的“綠色”技術(shù),。有專家預(yù)期,，在今后不到一年的時間里，大多數(shù)的消費者都會愿意使用LED照明,。
接下來的幾年里,，照明行業(yè)將會在照明史上迎來一個關(guān)鍵時刻，在歐盟國家,、加拿大,、巴西和美國的許多州將會逐步采取措施使白熾燈泡從市場上退出。美國當(dāng)?shù)毓檬聵I(yè)已經(jīng)開始引入LED燈激勵計劃，這將加速LED照明采用速度,。這些刺激措施將會彌補消費者購買新式燈的高額費用,，它大約是節(jié)能燈成本的五倍。
照明科學(xué)小組（LSGC）總部位于佛羅里達(dá)州衛(wèi)星海灘,，他們最近宣布,，為大眾拯救計劃下的公用事業(yè)在東北老工業(yè)基地改造、新建建筑和其他用戶應(yīng)用中給客戶提供折扣,。在LSGC新聞公報中報道,，選擇原因是基于他們在LED燈DEFINITY線上嚴(yán)格的LM-79照明性能測試、量產(chǎn)系列豐富,，和鞋盒式的夾具,。這些在東北地區(qū)的打折必將減少成本障礙，增加消費者LED燈具的使用率,。
今天的LED燈具的成本是主要由LED,、電子驅(qū)動、光學(xué),，和散熱器組成,。許多LED照明設(shè)備制造商都在努力降低成本，同時增加特色來吸引消費者,。還有的在努力增加智能控制,，這些可以很容易的整合到LED驅(qū)動電子設(shè)備。
大多數(shù)LED照明燈具使用電子控制通過脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)來控制LED光輸出,。這些PWM通過控制LED為“開”的時間的百分率來控制產(chǎn)生多少時間的光輸出,。該驅(qū)動方法也可以把LED調(diào)暗，可以與大多數(shù)家庭里墻上的傳統(tǒng)調(diào)光器一起使用,。設(shè)計里固有的電子驅(qū)動也可以用來進(jìn)一步控制光輸出的功能,。隨處可得,，傳感器是決定什么時候需要光,、需要多少光的關(guān)鍵，所以LED燈具提供了最佳的有效輸出,。
智能微控制器在當(dāng)今市場上已經(jīng)極大豐富,，他們大部分都可以編程來執(zhí)行多種智能LED驅(qū)動功能。每天都有許多新的集成方案出來,，驅(qū)動廠商致力于為客戶降低BOM器件數(shù)量和成本,。最理想的情況是，這些產(chǎn)品能夠提供給設(shè)計工程師一個單芯片方案,，包含所有的建立智能LED驅(qū)動所需的模塊,。PowerPSoC現(xiàn)在整合了賽普拉斯的可編程片上系統(tǒng)（PSoC），包含了CSA，滯后控制器,，一個5VDC-DC調(diào)節(jié)器和電源FET ,，形成了一個單芯片集成電路。片上系統(tǒng)（SoC）是照明功能的設(shè)計基礎(chǔ),。它使設(shè)計者擁有驅(qū)動設(shè)計的平臺,，可以滿足他們公司所期望的所有市場需求。使用這一集成方案可以重新配置電力,，可簡化硬件設(shè)計,，減少測試時間，降低BOM成本,。PowerPSoC可以給設(shè)計者提供數(shù)字和模擬兩種I /O,，可以有多種傳感器接口以供選擇。
圖1,。賽普拉斯的PowerPSoC有專門的能耗電路用于LED驅(qū)動,，每通道最高可達(dá)1A，32V,。板上控制器還有數(shù)字和模擬I / O,，可以連接大多數(shù)傳感器到其內(nèi)部A / D轉(zhuǎn)換器。
可編程控制照明已存在多年,，使用傳感器來決定何時燈光應(yīng)該打開,、關(guān)掉或根據(jù)環(huán)境情況調(diào)整為合適的光亮。因為許多LED燈具板上已經(jīng)有電子控制器,，這些傳感器可以容易的連接或整合到智能子系統(tǒng),。這些傳感器可以用來控制一個單一的燈具或控制整棟建筑復(fù)雜的照明。應(yīng)用范圍很廣,，可以從車道里使用一個光傳感器來控制LED聚光燈,，到商業(yè)辦公大樓里使用傳感器來降低能源成本。
傳感器可以很容易地集成到智能照明系統(tǒng),，可以把他們連接到期望的處理器,，例如PowerPSoC。目前市場上技術(shù)最先進(jìn)的LED燈泡之一是由一家來自佛羅里達(dá)南部的叫MSiSSL（www.msissl.com） 的公司開發(fā)的,。智能PAR38,，或iPAR-38，使用霍爾效應(yīng)傳感器連接到PowerPSoC來確定用戶期望的輸出電流,。MSiSSL的專利Powerband技術(shù),，采用簡單的band方法可以有基于10瓦，12瓦,，16瓦的靈活的光輸出,。”零售商在他們的商店有不同照明需求,，這一產(chǎn)品可以在光線不太需要的地方降低功率節(jié)約能源，或者可以在需要強光的地方增加照明” MSiSSL的銷售副總裁約翰·伯克這樣說,。
MSiSSL智能iPAR-38是當(dāng)今市場上的最智能的LED燈之一,。
根據(jù)磁環(huán)的位置不同，iPAR38可以輸出550流明,， 650流明或800流明,。這將使得照明規(guī)格做到最優(yōu)化設(shè)計，無論是從光輸出還是光能量節(jié)省上,，并且所有這些都是在一個燈泡上實現(xiàn)的,。
MSiSSL智能iPAR-38是當(dāng)今市場上的最智能的LED燈之一。
MSiSSL的Powerband技術(shù)使用賽普拉斯PowerPSoC里的霍爾效應(yīng)傳感器實現(xiàn),，以確定驅(qū)動LED的流明數(shù)量,。
環(huán)境光感應(yīng)器例如安森美半導(dǎo)體的NOA1302 和歐司朗的SFH5711都可以用于LED路燈，當(dāng)太陽下山時打開,。這些光敏二級管傳感器具有一種類似人類眼睛的光譜靈敏度,，可以用來精確的調(diào)整LED燈光輸出。這些傳感器的輸出是模擬電壓,，可以很容易地連接到賽普拉斯PowerPSoC 里的A / D轉(zhuǎn)換器,?；蛘撸琋OA1302可以板上集成ADC，通過PowerPSoC的I2C編程控制和通訊,。環(huán)境光感應(yīng)器和微控制器的使用可以用來根據(jù)自然光線輸出需要的適當(dāng)?shù)牧凉狻?/p>
運動探測器是另一種類型的傳感器,，可以整合到辦公大樓,、安防系統(tǒng)及倉庫,，只有運動存在時才會打開。主動式運動傳感器可以在下面情況下使用：一束光從發(fā)射機注入到接收機,，光束交叉時檢測到不同,。被動式運動傳感器，也稱為PIR（被動式紅外線）傳感器,，通常用于能夠檢測人體熱量的安全燈,。
器件本身是類似于光傳感器的簡單電子元件。紅外燈電路可以自動探測并放大成一個信號,。被動式紅外傳感器是用來檢測對象的存在或占用,。
雙被動式紅外傳感器用于精確運動檢測,。
最近美國能源部（DOE） 發(fā)布的報告顯示,，在種類眾多的照明項目中，以傳感器為基礎(chǔ)的LED照明設(shè)備確實節(jié)省了能源,。其中一個項目是在Manchester NH的T.J.Maxx停車場,，這里有22盞高壓鈉燈，6盞金屬鹵素?zé)簦?5盞 LED燈。報告中強調(diào),，58%能源節(jié)省是由于LED以及傳感器的使用,，當(dāng)沒有汽車時可以減少光輸出。在新罕布什爾州商業(yè)區(qū)域經(jīng)營,，這種應(yīng)用的回收期估計大約為三年,。
照明科學(xué)小組最近報告說，他們已經(jīng)在加州Ventura County的美國海軍基地的單身宿舍安裝了LED 墻壁燈架,。這些戶外照明專門為邊界安全照明設(shè)計,，和傳感器一起實現(xiàn)妥善地管理能源使用。LSGC的新聞發(fā)布中報告,，“這種照明方式將比傳統(tǒng)照明能持續(xù)長達(dá)三倍的時間,，卻只消耗少于一半的能源量”。同時還宣告,，“為了節(jié)省額外的能源,，每個燈架都包含板上傳感器，以減少燈架瓦特數(shù),，當(dāng)檢測到一定周期沒有活動后可以把光輸出功率從35瓦降到10瓦”,。
現(xiàn)在存在的各式各樣的外加的控制傳感器和邏輯將進(jìn)一步提高智能照明控制器的能力，以節(jié)省世界能源消耗,。溫度,、濕度、壓力,、聲音和超聲波傳感器,，構(gòu)成了今天所有可用的傳感器，他們可以很容易的連接到智能照明驅(qū)動,，以決定是否需要系統(tǒng)的光輸出,。
隨著未來幾年LED照明的增長與普及，其固有的效率將會降低整個地球的能源消耗和成本,。我們繼續(xù)會看到越來越多用途的照明,，可以看到彩色的摩天大樓點綴風(fēng)景，也可以在我們的家里增加更多的插座,。LED開啟了許多新的照明發(fā)展機遇,，這些是白熾燈不可能實現(xiàn)的。它將充分利用智能微控制器和傳感器,，來確保我們“聰明”地使用能源,，并且真正的利用“綠色環(huán)保”的好處，這個時代已經(jīng)到來,。許多現(xiàn)存以及新成立的照明公司都在追求綠色,，并在以后的歲月里給市場上帶來真正的“綠色”智能照明,。