LED照明：新趨勢下需要什么樣的新元件？

若對LED照明這一細(xì)分市場進(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，還存在于部分戶外照明以及專業(yè)照明中，LED照明的增長勢頭也非常強(qiáng)勁，LED路燈照明是非常典型的應(yīng)用場景之一。

LED路燈照明的先天優(yōu)勢

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，不過與這兩者相比，LED照明有很多先天的優(yōu)勢。

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，世界各國改用LED路燈后，世界二氧化碳的排放量可降低幾百萬噸。

方向性好

傳統(tǒng)的道路照明光源缺乏方向性，一方面這會導(dǎo)致重點區(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，還會造成光污染。而LED燈出色的方向性正好可以克服這一問題，既可以照亮限定的空間，同時也不會影響到周圍區(qū)域。

光效高

相對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，整個燈具上的熱應(yīng)力也小得多。

壽命長

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

更環(huán)保

高壓鈉燈和汞蒸汽燈由于含有有毒物質(zhì)（如汞），廢棄時需要專門的處理程序，費時費力，不環(huán)保；而金屬鹵化物燈有時會爆炸。并且LED燈具不存在上述問題，在使用時更加環(huán)保和安全。

可控性強(qiáng)

LED路燈驅(qū)動方式是由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)到快速開關(guān)、調(diào)光等效果，并且LED的色溫還可通過元器件的選擇得到準(zhǔn)確的調(diào)控。而提高可控性，恰恰是實現(xiàn)自動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

正因為以上突出優(yōu)點，LED照明大規(guī)模運用于城市道路照明成為一種趨勢。不過，值得注意的是，這次技術(shù)升級并不是對傳統(tǒng)照明設(shè)備的簡單“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)，為在它周圍創(chuàng)建自動化智能路燈系統(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等）的精確算法甚至機(jī)器學(xué)習(xí)能力，無需人工干預(yù)，實現(xiàn)了路燈開關(guān)及明暗的自動調(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，將來有可能為LED路燈附加更多功能（例如，氣象、空氣質(zhì)量監(jiān)測等），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)展趨勢還將對LED路燈設(shè)計提出新的挑戰(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，傳感，控制，通信等功能和較多擴(kuò)展功能，要迎接這個挑戰(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。標(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)勢在于能夠使得更多的技術(shù)供應(yīng)商功能模塊與LED路燈實現(xiàn)無縫融合，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)化又推動智能化不斷深入——兩種潮流交互作用，推動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，控制邏輯十分簡單——白天關(guān)閉、晚上打開，這只需一個光電二極管（光控器）即可實現(xiàn)。為了實現(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)備定義了一個通用平臺，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開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)接口，也逐漸成為了行業(yè)中的事實標(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)

但您也許會發(fā)現(xiàn)ANSI C136.10標(biāo)準(zhǔn)只能滿足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，人們對高企能效可調(diào)光功能提出了越來越高的要求，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)上加入信號輸出觸點的，可以把電網(wǎng)電源連接到ANSI C136.41光控系統(tǒng)中，把電源開關(guān)到LED驅(qū)動器中；內(nèi)部供電裝置（PSU）把電網(wǎng)電源變換成邏輯電壓，信號輸出線路去控制系統(tǒng)電源，從而實現(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，同時支持無線通信，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，這就限制了更自動化的路燈照明系統(tǒng)的實現(xiàn)。為此，全球照明行業(yè)聯(lián)盟Zhaga推出了專為戶外照明而制訂的Zhaga Book 18標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)中引入了DALI-2的D4i協(xié)議來解決照明系統(tǒng)中通信總線的設(shè)計，解決了困擾開發(fā)者的布線難題。Zhaga Book 18標(biāo)準(zhǔn)與ANSI C136.41一個很明顯的差異就是，PSU不再是集成在光控器組件中，而是作為LED驅(qū)動器的一部分或單獨的元件集成到燈具中。這種架構(gòu)簡化了照明器材控制節(jié)點的布線，支持一種全新的“雙節(jié)點架構(gòu)”，即在路燈系統(tǒng)中一個向上接入的節(jié)點設(shè)備作為光電管控制或通信節(jié)點，另一個向下接入的節(jié)點則可用于向下視角的運動或其他類型的傳感器（如圖3）。這樣，一個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)展通過接入標(biāo)準(zhǔn)化模塊就能方便地實現(xiàn)。

圖3：Zhaga Book 18雙節(jié)點架構(gòu)

值得注意的是，這種Zhaga Book 18的雙節(jié)點架構(gòu)并非LED路燈照明架構(gòu)演變的終點，近幾年一個融合ANSI C136.41優(yōu)點與Zhaga-D4i便利性與開放式架構(gòu)于一體的“采用混合雙節(jié)點架構(gòu)”再度興起。簡單地說，混合雙節(jié)點架構(gòu)向上的節(jié)點設(shè)備是由7極ANSI C136.41接口連接的光控或通信節(jié)點（沒有電網(wǎng)電源向LED驅(qū)動器的轉(zhuǎn)換），可以從輔助PSU、驅(qū)動器內(nèi)/外部或DALI總線向ANSI C136.41節(jié)點供電；朝下節(jié)點仍然充當(dāng)傳感器輸入設(shè)備并通過Zhaga Book 18接口進(jìn)行連接（如圖4）。基于該結(jié)構(gòu)的路燈系統(tǒng)更進(jìn)一步簡化布線，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)點架構(gòu)

顯而易見，隨著LED路燈架構(gòu)的演變，擺在開發(fā)者面前的技術(shù)選項也更豐富了，人們可以根據(jù)實際的設(shè)計需求，選擇最合適的架構(gòu)，實現(xiàn)路燈照明系統(tǒng)的升級。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越豐富，這都會讓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，TE Connectivity（以下簡稱TE）在LED戶外和專業(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接口以及能對惡劣情況下的節(jié)點設(shè)備進(jìn)行防護(hù)—這些對路燈照明系統(tǒng)來說是至關(guān)重要的性能—不論所設(shè)計的ANSI C136單節(jié)點或混合雙節(jié)點系統(tǒng)。

所述底座組件由電源扭鎖端子，簧片信號端子及一體式密封墊片組成，能夠達(dá)到IP66密封級別，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器件上；在底座組件中整合通風(fēng)孔的設(shè)計能夠延長殼體中電子元件預(yù)期壽命；同時其保護(hù)蓋滿足UL945-VA可燃性等級要求，上述特點能夠保證電源與信號接口及內(nèi)部電子元器件的長時間可靠性與安全性。

圖5：LUMAWISE Endurance N+控制底座與保護(hù)蓋

LUMAWISE Motion街道照明運動傳感器

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)點設(shè)備解決方案，比如LUMAWISE Motion街道照明運動傳感器。該傳感器可根據(jù)所檢測到指定區(qū)域內(nèi)人體或物體的運動，進(jìn)行LED燈具的調(diào)光控制。

LUMAWISE Motion通過了Zhaga-D4i認(rèn)證，也就是說可應(yīng)用在任何符合Zhaga-D4i標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)中。其可用作獨立控制器件，也可與Zhaga-D4i光電管或通信節(jié)點搭配使用，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)點的LED路燈照明系統(tǒng)，無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街道照明運動傳感器

NECTOR T可插拔照明連接器系統(tǒng)

戶外LED照明系統(tǒng)的布線中，對線路連接器也有特殊要求，其核心兩點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為IP68，在戶外使用時不易受紫外線（陽光）、雨水和灰塵的影響，而在不插入（開路）的狀態(tài)下還能對插入接口進(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。

從易用性上來說，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)