LED照明：新趨勢(shì)下需要什么樣的新元件？

若對(duì)LED照明這一細(xì)分市場(chǎng)進(jìn)行深入探討，可以發(fā)現(xiàn)其滲透率除不斷提升家居，樓宇等室內(nèi)照明外，還存在于部分戶(hù)外照明以及專(zhuān)業(yè)照明中，LED照明的增長(zhǎng)勢(shì)頭也非常強(qiáng)勁，LED路燈照明是非常典型的應(yīng)用場(chǎng)景之一。

LED路燈照明的先天優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)的路燈照明通常采用高壓鈉燈（HPS）或汞蒸氣燈（MH），技術(shù)已經(jīng)非常成熟，不過(guò)與這兩者相比，LED照明有很多先天的優(yōu)勢(shì)。

耗低

有研究資料顯示，路燈能耗一般約占城市市政能源預(yù)算30%。LED照明低能耗特性正好能減輕這一高額能源支出。據(jù)估計(jì)，世界各國(guó)改用LED路燈后，世界二氧化碳的排放量可降低幾百萬(wàn)噸。

方向性好

傳統(tǒng)的道路照明光源缺乏方向性，一方面這會(huì)導(dǎo)致重點(diǎn)區(qū)域的照明亮度不足，另一方面由于光線散射到了不需要照明的區(qū)域，還會(huì)造成光污染。而LED燈出色的方向性正好可以克服這一問(wèn)題，既可以照亮限定的空間，同時(shí)也不會(huì)影響到周?chē)鷧^(qū)域。

光效高

相對(duì)于高壓鈉或者汞蒸氣燈泡，LED燈源的光效更高，即單位功耗能產(chǎn)生更多流明。此外，LED的紅外（IR）和紫外（UV）光含量遠(yuǎn)低于其他傳統(tǒng)光源，這意味著它產(chǎn)生的廢熱較少，整個(gè)燈具上的熱應(yīng)力也小得多。

壽命長(zhǎng)

眾所周知，LED具有較高的工作結(jié)溫和超長(zhǎng)的壽命。據(jù)測(cè)算，在道路照明中LED照明陣列的使用壽命可達(dá)50,000小時(shí)或更長(zhǎng)，是高壓鈉燈或金屬鹵化物燈的2-4倍。由于無(wú)需頻繁更換，由此帶來(lái)的相關(guān)物料和維護(hù)成本的節(jié)省讓人心動(dòng)。

更環(huán)保

高壓鈉燈和汞蒸汽燈由于含有有毒物質(zhì)（如汞），廢棄時(shí)需要專(zhuān)門(mén)的處理程序，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不環(huán)保；而金屬鹵化物燈有時(shí)會(huì)爆炸。并且LED燈具不存在上述問(wèn)題，在使用時(shí)更加環(huán)保和安全。

可控性強(qiáng)

LED路燈驅(qū)動(dòng)方式是由AC/DC和DC/DC兩種電源變換成LED供給需要的電壓與電流。這樣雖使電路復(fù)雜性加大，但比傳統(tǒng)交流照明技術(shù)可控性好、響應(yīng)速度快、能達(dá)到快速開(kāi)關(guān)、調(diào)光等效果，并且LED的色溫還可通過(guò)元器件的選擇得到準(zhǔn)確的調(diào)控。而提高可控性，恰恰是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化智能照明需要的關(guān)鍵因素，所以LED路燈在智慧城市建設(shè)名單上也是必不可少。

LED路燈照明的兩大趨勢(shì)

正因?yàn)橐陨贤怀鰞?yōu)點(diǎn)，LED照明大規(guī)模運(yùn)用于城市道路照明成為一種趨勢(shì)。不過(guò)，值得注意的是，這次技術(shù)升級(jí)并不是對(duì)傳統(tǒng)照明設(shè)備的簡(jiǎn)單“替換”，而是一次系統(tǒng)的變革。在這一變化的進(jìn)程中出現(xiàn)了兩種值得重視的傾向。

發(fā)展趨勢(shì)之一是智能化。前面已經(jīng)提到LED燈可控性較強(qiáng)，為在它周?chē)鷦?chuàng)建自動(dòng)化智能路燈系統(tǒng)提供了可能性。在這種路燈系統(tǒng)中，基于環(huán)境信息（例如，環(huán)境光，人或事物的生存與活動(dòng)等）的精確算法甚至機(jī)器學(xué)習(xí)能力，無(wú)需人工干預(yù)，實(shí)現(xiàn)了路燈開(kāi)關(guān)及明暗的自動(dòng)調(diào)節(jié)，其所產(chǎn)生的好處是有目共睹的。而路燈作為覆蓋城市基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，其自身有可能成為物聯(lián)網(wǎng)更加智能化的邊緣節(jié)點(diǎn)，將來(lái)有可能為L(zhǎng)ED路燈附加更多功能（例如，氣象、空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)等），使其在智慧城市中發(fā)揮更加重要的作用。

但我們還能看到，這一智能化發(fā)展趨勢(shì)還將對(duì)LED路燈設(shè)計(jì)提出新的挑戰(zhàn)——系統(tǒng)將更加復(fù)雜。這就決定了在路燈外形空間受限的情況下，必須包括照明，驅(qū)動(dòng)，傳感，控制，通信等功能和較多擴(kuò)展功能，要迎接這個(gè)挑戰(zhàn)，標(biāo)準(zhǔn)化是唯一的出路，也是當(dāng)前LED路燈照明的又一重要發(fā)展趨勢(shì)。標(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)勢(shì)在于能夠使得更多的技術(shù)供應(yīng)商功能模塊與LED路燈實(shí)現(xiàn)無(wú)縫融合，從而使得系統(tǒng)可擴(kuò)展性得到了極大提高。

智能化促生標(biāo)準(zhǔn)化，標(biāo)準(zhǔn)化又推動(dòng)智能化不斷深入——兩種潮流交互作用，推動(dòng)LED路燈照明技術(shù)與應(yīng)用不斷演變。

LED路燈架構(gòu)的演變

這種技術(shù)和應(yīng)用演進(jìn)的結(jié)果，從LED路燈架構(gòu)的演變上可見(jiàn)一斑。

路燈照明的標(biāo)準(zhǔn)化早已有之，大家最為熟悉的就是在世界上很多地區(qū)廣泛使用的ANSI C136標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)今很多路燈都是依據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)而生產(chǎn)的。

最初的路燈采用的是傳統(tǒng)照明燈具，控制邏輯十分簡(jiǎn)單——白天關(guān)閉、晚上打開(kāi)，這只需一個(gè)光電二極管（光控器）即可實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)控制單元的可互換性，ANSI C136.10標(biāo)準(zhǔn)為區(qū)域照明設(shè)備定義了一個(gè)通用平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)基于交流線電壓和3極連接的光控器的插座標(biāo)準(zhǔn)化，基于ANSI C136.10開(kāi)發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)接口，也逐漸成為了行業(yè)中的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)（如圖1）。

圖1：ANSI C136.10不可調(diào)光的3極光控器架構(gòu)

但您也許會(huì)發(fā)現(xiàn)ANSI C136.10標(biāo)準(zhǔn)只能滿(mǎn)足3極光控器不可調(diào)光控制架構(gòu)。而且隨著LED技術(shù)應(yīng)用到路燈上，人們對(duì)高企能效可調(diào)光功能提出了越來(lái)越高的要求，需要全新的標(biāo)準(zhǔn)與架構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)位，此全新標(biāo)準(zhǔn)即為ANSI C136.41。ANSI C136.41架構(gòu)是在3極線電壓連接的基礎(chǔ)上加入信號(hào)輸出觸點(diǎn)的，可以把電網(wǎng)電源連接到ANSI C136.41光控系統(tǒng)中，把電源開(kāi)關(guān)到LED驅(qū)動(dòng)器中；內(nèi)部供電裝置（PSU）把電網(wǎng)電源變換成邏輯電壓，信號(hào)輸出線路去控制系統(tǒng)電源，從而實(shí)現(xiàn)LED燈具的控制與調(diào)整（如圖2）。并且該標(biāo)準(zhǔn)與原照明系統(tǒng)向背兼容，同時(shí)支持無(wú)線通信，為智能路燈提供經(jīng)濟(jì)可靠的解決方案。

圖2：ANSI C136.41可調(diào)光控器架構(gòu)

但是，ANSI C136.41標(biāo)準(zhǔn)并不完美，比如其不支持傳感器信息的輸入，這就限制了更自動(dòng)化的路燈照明系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。為此，全球照明行業(yè)聯(lián)盟Zhaga推出了專(zhuān)為戶(hù)外照明而制訂的Zhaga Book 18標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)中引入了DALI-2的D4i協(xié)議來(lái)解決照明系統(tǒng)中通信總線的設(shè)計(jì)，解決了困擾開(kāi)發(fā)者的布線難題。Zhaga Book 18標(biāo)準(zhǔn)與ANSI C136.41一個(gè)很明顯的差異就是，PSU不再是集成在光控器組件中，而是作為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)器的一部分或單獨(dú)的元件集成到燈具中。這種架構(gòu)簡(jiǎn)化了照明器材控制節(jié)點(diǎn)的布線，支持一種全新的“雙節(jié)點(diǎn)架構(gòu)”，即在路燈系統(tǒng)中一個(gè)向上接入的節(jié)點(diǎn)設(shè)備作為光電管控制或通信節(jié)點(diǎn)，另一個(gè)向下接入的節(jié)點(diǎn)則可用于向下視角的運(yùn)動(dòng)或其他類(lèi)型的傳感器（如圖3）。這樣，一個(gè)完整的智能路燈系統(tǒng)就基本成型了，其控制、通信、傳感等功能的擴(kuò)展通過(guò)接入標(biāo)準(zhǔn)化模塊就能方便地實(shí)現(xiàn)。

圖3：Zhaga Book 18雙節(jié)點(diǎn)架構(gòu)

值得注意的是，這種Zhaga Book 18的雙節(jié)點(diǎn)架構(gòu)并非LED路燈照明架構(gòu)演變的終點(diǎn)，近幾年一個(gè)融合ANSI C136.41優(yōu)點(diǎn)與Zhaga-D4i便利性與開(kāi)放式架構(gòu)于一體的“采用混合雙節(jié)點(diǎn)架構(gòu)”再度興起。簡(jiǎn)單地說(shuō)，混合雙節(jié)點(diǎn)架構(gòu)向上的節(jié)點(diǎn)設(shè)備是由7極ANSI C136.41接口連接的光控或通信節(jié)點(diǎn)（沒(méi)有電網(wǎng)電源向LED驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)換），可以從輔助PSU、驅(qū)動(dòng)器內(nèi)/外部或DALI總線向ANSI C136.41節(jié)點(diǎn)供電；朝下節(jié)點(diǎn)仍然充當(dāng)傳感器輸入設(shè)備并通過(guò)Zhaga Book 18接口進(jìn)行連接（如圖4）?；谠摻Y(jié)構(gòu)的路燈系統(tǒng)更進(jìn)一步簡(jiǎn)化布線，并且能夠充分利用ANSI,Zhaga等標(biāo)準(zhǔn)生態(tài)資源。

圖4：Zhaga/ANSI混合雙節(jié)點(diǎn)架構(gòu)

顯而易見(jiàn)，隨著LED路燈架構(gòu)的演變，擺在開(kāi)發(fā)者面前的技術(shù)選項(xiàng)也更豐富了，人們可以根據(jù)實(shí)際的設(shè)計(jì)需求，選擇最合適的架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)路燈照明系統(tǒng)的升級(jí)。而且，得益于標(biāo)準(zhǔn)化的推進(jìn)，如今市面上符合ANSI或Zhaga標(biāo)準(zhǔn)的LED照明元器件和功能組件也越來(lái)越豐富，這都會(huì)讓LED路燈照明系統(tǒng)的智能化之旅更為順暢。

TE的解決方案

一直以來(lái)，TE Connectivity（以下簡(jiǎn)稱(chēng)TE）在LED戶(hù)外和專(zhuān)業(yè)照明領(lǐng)域都有全面而深入的布局，根據(jù)技術(shù)的演進(jìn)，不斷推出既有創(chuàng)新性，又符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品和解決方案。今天我們就來(lái)為大家推介幾款值得“種草”的明星產(chǎn)品。

LUMAWISE Endurance N+

控制底座與保護(hù)蓋

TE的LUMAWISE Endurance N+控制底座與保護(hù)蓋，是符合ANSI C136標(biāo)準(zhǔn)（ANSI C136.10/C136.41）的聯(lián)網(wǎng)照明控制配件，提供照明控制與燈具安裝插座間的電源與信號(hào)接口以及能對(duì)惡劣情況下的節(jié)點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行防護(hù)—這些對(duì)路燈照明系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的性能—不論所設(shè)計(jì)的ANSI C136單節(jié)點(diǎn)或混合雙節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)。

所述底座組件由電源扭鎖端子，簧片信號(hào)端子及一體式密封墊片組成，能夠達(dá)到IP66密封級(jí)別，避免灰塵及重噴射噴霧入侵；它半透明保護(hù)蓋能使日光透射至光感測(cè)器件上；在底座組件中整合通風(fēng)孔的設(shè)計(jì)能夠延長(zhǎng)殼體中電子元件預(yù)期壽命；同時(shí)其保護(hù)蓋滿(mǎn)足UL945-VA可燃性等級(jí)要求，上述特點(diǎn)能夠保證電源與信號(hào)接口及內(nèi)部電子元器件的長(zhǎng)時(shí)間可靠性與安全性。

圖5：LUMAWISE Endurance N+控制底座與保護(hù)蓋

LUMAWISE Motion街道照明運(yùn)動(dòng)傳感器

除了提供LED路燈照明中的互連元件，TE也可提供完整的節(jié)點(diǎn)設(shè)備解決方案，比如LUMAWISE Motion街道照明運(yùn)動(dòng)傳感器。該傳感器可根據(jù)所檢測(cè)到指定區(qū)域內(nèi)人體或物體的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行LED燈具的調(diào)光控制。

LUMAWISE Motion通過(guò)了Zhaga-D4i認(rèn)證，也就是說(shuō)可應(yīng)用在任何符合Zhaga-D4i標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)中。其可用作獨(dú)立控制器件，也可與Zhaga-D4i光電管或通信節(jié)點(diǎn)搭配使用，以提高控制水平。此外，其附帶的屏蔽罩可用于創(chuàng)建自定義的檢測(cè)區(qū)域。

該傳感器設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)Zhaga book 18接口，適用于雙節(jié)點(diǎn)的LED路燈照明系統(tǒng)，無(wú)需特殊工具單手即可輕松從下方連接燈具，是一款功能全面、使用方便的傳感器組件。

圖6：LUMAWISE Motion街道照明運(yùn)動(dòng)傳感器

NECTOR T可插拔照明連接器系統(tǒng)

戶(hù)外LED照明系統(tǒng)的布線中，對(duì)線路連接器也有特殊要求，其核心兩點(diǎn)是互連可靠性與操作便利性。

TE的NECTOR T可插拔照明連接器的密封等級(jí)為IP68，在戶(hù)外使用時(shí)不易受紫外線（陽(yáng)光）、雨水和灰塵的影響，而在不插入（開(kāi)路）的狀態(tài)下還能對(duì)插入接口進(jìn)行防護(hù)，很適合高濕度的惡劣環(huán)境使用，例如道路照明，景觀照明和園藝照明。

從易用性上來(lái)說(shuō)，本連接器為壓接與螺釘型端子連接，安裝迅速靈活，用標(biāo)準(zhǔn)的工具就可以很方便地進(jìn)行安裝與維護(hù)；并且它支持預(yù)端接電纜的功能，能夠減少人力及安裝成本。NECTOR T連接器為用戶(hù)提供了三向及四向拆分器，接頭及面板安裝連接器等一整套產(chǎn)品系列，能夠滿(mǎn)足多樣化布線互連要求。

圖7：NECTOR T可插拔照明連接器系統(tǒng)