前文回顾

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环境光线的均匀度与舒适性

当我们要在住宅之中安装灯光照明系统的时候,在设计的时候就会思考究竟要在什么位置上装灯具,灯具的数量要多少,灯具的位置要怎么放置才是最合理的。这当中就涉及到两个室内灯光照明系统之中非常关键的要素,分别是均匀度与舒适性。

所谓均匀度,指得是室内灯光照明的整体亮度均匀度,又或者说是室内照明的明暗对比的程度,均匀度也可以通过数学计算得到一个大概的比例,也就是在照明区域内最低照度值与最高照度值的比值。这个比值越接近1,就代表这个区域的灯光照明的均匀度就越高,我们可以根据住宅之中不同区域的情况来调整灯具的数量以获得最合适各个区域的亮度均匀度。至于照明舒适性,这就跟“眩光”是有着直接的关系。所谓眩光是一种不良的照明现象,具体来说就是当光源的亮度极高或者背景与视野中心的亮度差异性较大时就会产生眩光,例如高亮度的光源直接或通过反射的形式射入我们的眼睛而形成眩光。眩光的危害很大,不仅仅会影响到我们的正常观看,还会对我们的视力健康带来直接影响。因此,我们在设计住宅的灯光照明系统的时候就要特别注意防眩光,以在实现灯光照明的功能性的同时也确保安全性。

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色温与开尔文

当我们接触灯光照明系统的时候,肯定离不开色温。色温简单来说,可以指不同灯光的颜色,暖色温的灯光看上去会偏黄,冷色温的灯光看上去会偏蓝。如果从色度学的角度来看,色温是指当某种光源的色品与某一温度下的黑体色品相同时,则将黑体的温度成为光源的颜色温度,简称色温。例如某光源的光色与黑体加热到热力学温度2500K所发出的光是相同时,光源的色温为2500K,其单位就是Kelvin(开尔文),简称K。

我们要特别注意的一点,除了白炽灯以外的常用光源的色谱分布与黑体曲线相差甚远,并不会落在黑体曲线上,我们就需要引入相对色温。例如,标准光源D65,最接近黑体加热到6504K的色品坐标,故其相对色温为6504K。

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最后再来谈谈灯光控制系统的架构与主要的调光方式

除了前面所提到的几个重要的室内灯光照明系统的基本要点之外,接下来,我们还需要了解目前住宅灯光控制系统的架构的类型,以及主要的集中调光方式。从结构上来分析,现阶段室内灯光控制系统的框架主要分为总线、无线与分散架构,其实就是控制方式不同。从系统的稳定性与控制联动性来看,总线架构为佳,不容易受到干扰,可对全局灯光系统实现整体控制。而无线架构则是安装设置最为方便,但当整体系统相对复杂的情况下,容易受到干扰。至于分散架构就是局部控制的方式,方便用户针对不同的空间实现不同功能上的灯光控制。最后,我们来谈谈3种常见的调光技术方式。这里就包括了可控硅调光、0-10V调光以及PMW调光,至于备受关注的DALI和DMX调光则我们后续再深入分析。

可控硅调光

可控硅调光目前广泛应用在LED调光之中,最早应该在白炽灯和卤素灯调光。可控硅调光是一种物理性质的调光,从交流相位0开始,输入电压斩波,直到可控硅导通时,才有电压输入。它的工作原理是将输入电压的波形通过导通角切波之后,产生一个切向的输出电压波形。应用切向的原理,减少输出电压的有效值,以此来降低电阻负载的功率。换句话说,可控硅调光就是对交流电的正弦波加以切割而达到改变其有效值的目的。可控硅调光器具有调节精度高、效率高、体积小、重量轻、便于远距离操纵等优点。

0-10V调光

另外一种主流的调光方式称之为0-10V调光,属于一种模拟调光方式。它是通过改变0-10V的电压来控制电源的输出电流从而达到调光。电压10V的时候最亮,0V的时候为关灯状态。要注意的一点,1-10V只是调光器是1-10V,当电阻调光器调到最小1V时,输出电流是10%。如果10V时输出电流是100%,亮度也将是100%。也就是说,1-10V不具备有开关的功能,不能将灯具调到最低关闭作用,而0-10V具备开关的功能。

PWM调光

除了模拟调光方式之外,当然还有数字调光的方式。数字调光又称PWM(脉宽调制)调光,通过PWM波开启和关闭LED来改变正向电流的导通时间,以达到亮度调节的效果。PWM调光是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。PWM调光的优点在于通过以数字方式控制模拟电路,可大幅度降低系统的成本和功耗。

(未完待续)

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