基本信息
- 项目名称：
- 声光自适应调节遥控型楼宇照明应急两用节能灯
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本作品以发光材料改进，控制功能多样化和功能模块化为切入点，设计出了一种基于冗余电源的声控、光控、程控和遥控等多种控制模式相结合的智能LED节能灯，即声光自适应调节遥控型楼宇照明应急两用节能灯。
- 详细介绍：
- 本作品是一种集声控、光控、遥控和程控等多种控制模式为一体，照明和应急功能相结合的新型节能灯。发光材料采用绿色环保的小功率LED灯珠；采用非隔离型恒流源电源驱动，电源体积小，转化效率高，发热低；结合微处理器和PWM调制技术进行亮度控制，实现了无级调光功能；冗余电源与充电管理相结合，具有应急灯的功能，拓宽了其应用领域；采用模块化的设计方案，声控模式、环境光控模式、定时控制模式、自定义控制模式，可实现最大程度的节能，可通过遥控方式进行模式设置，灯具控制灵活，新奇小巧，适应与不同场所的照明需求，具有广阔的市场前景。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品发明目的： 本发明制作旨在设计出一种环保电源、照明度高、控制智能化高、节能效果明显、功能拓宽能力强的冗余电源声光自适应控制LED节能灯。 作品发明思路： 针对目前楼道照明灯具存在的问题，以发光材料改进，控制功能多样化和功能模块化为切入点，设计出了一种基于冗余电源的声控、光控、程控和遥控等多种控制模式相结合的智能LED节能灯。 作品创新点：1、采用高效LED灯珠作为节能灯的发光材料，节能效果优于白炽灯和荧光灯；2、设计高效率恒流源，将交流电变为直流电，消除频闪现象；3、结合微处理器和PWM调制技术进行亮度控制和程控；4、节能灯智能化控制：能根据环境光进行自适应亮度控制；5、市电和充电电池冗余电源,集节能灯和应急灯为一体。 作品关键技术： 1、非隔离型的高效LED恒流源驱动电路设计。2、冗余电源与充电管理相结合。3、多种节能模式及智能控制相结合。 作品技术指标： 1、主电源：AC90~260V。2、备用电池：1200mAh。3、功率：1~5W（100株LED，额定电流18mA）。 4、效率：>90% 5、光通量：90~450 lm 6、控制方式：声控、光控、遥控、程控 7、使用寿命：>50,000小时 8、体积：直径119mm，高100mm 9、体重：0.25Kg
科学性、先进性
- 作品的先进性和科学性表现在： 1、非隔离型高效电源，结构紧凑，可安装性好。传统的LED灯驱动电路采用分立电路和隔离型电路。分立电路器件参数变化大，驱动电路工作不稳定；隔离型电路节能效率低、设计体积大，安装不方便；本方案中使用非隔离型驱动电路，采用集成芯片实现，结构紧凑，可安装性好。 2、控制方式灵活，智能化程度高。传统的节能灯均采用机械方式开关控制，这种灯具在楼宇楼梯等公共场所使用时存在严重不足，机械控制的欠灵活性造成了电能浪费。本设计方案中结合声控、光控、遥控和程控方式进行控制，控制方案新颖科学，自动化程度高。 3、模块化设计，功能易于拓展。本作品由驱动电路、声控电路、光控电路、遥控电路、充电电路及LED灯珠六部分组成，可根据使用场所进行功能结合，有利于产品的多样化。 4、光源绿色环保。LED为可回收光源，属于绿色环保产品；LED光源发热低，使用安全可靠；使用寿命长；光效好，颜色变化多，这种绿色节能灯具非常适合我国当前提出的低碳经济的发展模式。
获奖情况及鉴定结果
- 1、该作品于2011年3月荣获第四届"挑战杯"混那科技大学大学生课外学术科技作品竞赛特等奖。 2、该作品于2011年3月经湖南现代照明电器有限公司技术部鉴定，证明了该作品具有良好的商业应用价值。 3、该作品于2011年1月经宁波市鄞州博彩电器有限公司实验和近3个月的使用，得到了公司的认可和用户的好评。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 未转让
作品可展示的形式
- 1、实物、产品 2、现场演示 3、样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：本作品具备传统节能灯的基本功能，使用方法简单，只需接上220V市电即可点亮灯杯，设计功率为3W~18W，适合大多公共场合的照明应用。本LED节能灯设计的扩展功能包括：声控、光控、程控和遥控，传统节能灯基本不具有以上功能。 推广前景：本LED节能灯采用模块化设计方法，包括LED驱动模块、充电管理模块和控制模块；最大程度上节约设计成本。选用进口的超低光衰超亮光芯的LED灯珠，保证2W灯的有效照明亮度可达到普通节能灯11W2U的发光强度，灯珠使用寿命≥50000小时，符合“十一五”城市绿色照明工程规划纲要，“十二五”能源规划也指出低碳技术将成新增长点，该产品的研发与产品开发具有重大意义和实际推广价值。 市场分析：该LED节能灯的接口设计与传统白炽灯、节能灯兼容，安装简单。系统的抗干扰能力强。适用于学校、医院、大型建筑等的楼道或公共场所，其简约型可用于家庭照明，其智能控制技术应用于节能灯的概念是国内LED节能灯应用领域首创。因此该节能灯将会有广阔的市场。
同类课题研究水平概述
- LED是英文Light Emitting Diode（发光二极管）的缩写，LED具有抗震性能好和电光转换率高的优点 。最初LED用作仪器仪表的指示光源，后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。LED 产业的发展已经进入到了成熟期。 科技工作者致力于发光材料的研究，发现在半导体中引入其它元素而获得不同单色光的同时，LED的发光效率也有变化。一系列材料的开发，特别是高效GaALAS和高效InGaAlP发光材料的成功开发使LED的电光转换效率大大提高，为LED的亮度提高奠定了坚定的基础。随着荧光粉技术的改进，白色高亮度LED的光效已增加到15-20（lm/w）,这个值已经介于白炽灯14（lm/w）和紧凑型荧光灯50-87（lm/w）之间，用于照明的广阔前景已经初露端倪。 近年来,中大功率超高亮度LED 方面的研究则更具有了超前的出发点,根据应用要求,直接开发生产车用 LED 组件,使得超高亮 LED 应用于汽车高位刹车灯,在短短的几年的时间里,LED 组件就占据了汽车高位刹车灯中相当的份额,极大地加快了LED 新品的应用步伐,极大地扩展了LED 的市场空间。基于LED众多的优点，世界各国特别是着眼未来的一些国家和地区，纷纷设立LED相关的研究开发计划。日本设立了LED替代白炽灯的“照亮日本”的项目计划。美国、韩国、欧盟、中国台湾都等制定了适合各自实情的半导体照明计划，大力推进LED灯进入普通照明灯具市场。我国也于2004年规划了50亿投资的节能环保计划——半导体照明。虽然LED节能灯适用范围很广但是在大功率运用中其散热、光衰任是普遍存在的技术瓶颈。如果单独将LED灯当普通照明灯使用，其缺陷将进一步减弱灯的使用寿命，所以追寻合理的LED灯控制技术是一种趋势，现有的LED灯控制技术有红外感应、声光控、无遥控等。
