商業項目照明系統如何選擇LED控制器

2023-08-10 18:00:34    編輯: robot
導讀 在快速轉向智能、節能照明的世界中,LED控制器已成爲照明系統的關鍵組件。使用LED控制器,我們可以控制多種照明參數,例如亮度、顏色和色溫。還可以設置自動化來優化能源效率、視覺舒適度、便利性、安全性等...


在快速轉向智能、節能照明的世界中,LED控制器已成爲照明系統的關鍵組件。使用LED控制器,我們可以控制多種照明參數,例如亮度、顏色和色溫。還可以設置自動化來優化能源效率、視覺舒適度、便利性、安全性等。由此可見,控制LED照明的能力有非常多的好處,因此對於設施管理而言關注的問題不是“是否需要LED控制器嗎?”,而是“應該選擇什么樣的LED控制器?” 。今天,我們就來聊聊這個話題。

什么是LED控制器?

LED控制器有多種分類方法,如依據它們的復雜性、控制的LED類型、有线還是無线以及最適合的應用等場景等等。因此,選擇最適合的LED控制器取決於哪一種類別對你最重要。例如,如果你決定通過無线控制LED照明,那么就不需要考慮其它類別的控制器。 

一般來說,大多數LED控制器,無論是數字控制器還是模擬控制器,都是由包括微控制器在內的各種電子元件組成,並且具有集成電源或遠程電源。電子元件根據用戶或傳感器輸入或預定義的自動化來調節功率、控制和保護LED。LED控制器還可以“混合”各個顏色通道的亮度,以便LED發出所需的顏色。例如,RGB(紅、綠、藍)LED的紅色通道的亮度可以放大,從而使光輸出的顏色變紅。RGB LED燈可以發出超過1670 萬種顏色組合。 

至於LED控制器的電源,值得注意的是,LED控制器需要直流(DC)電源,主要有兩個原因:

  1. 他們爲直流供電設備(LED燈)供電
  2. 它們本身涉及電子電路和半導體,這使得它們也是直流供電設備。然而,有時它們可以有交流 (AC) 電源輸入,然後在控制器電路內將交流電轉換爲直流電(使用整流器)

控制和電力設備的復雜性

強烈影響LED控制器復雜性的一件事是它是否具有內置電源(也充當電壓調節器/驅動器),或者控制器和電源是否是單獨的設備。具有內置電源的LED控制器更加緊湊且易於使用(也稱爲集成驅動器控制器),因此它們通常用於較小的照明項目,其中空間和簡單性是需要考慮的重要因素。

另一方面,沒有內置電源的LED控制器可以非常靈活,因爲可以根據照明的電力需求單獨選擇電源。這意味着它可用於多種應用。

有线與無线通信

當想到LED 控制器或智能照明時,也許你馬上就會想到你的智能手機。通過正確設置照明並下載應用程序,我們可以使用智能手機對照明的亮度和色溫進行廣泛的控制。但使用應用程序來控制LED照明只是一種控制方法;這是無线(通常是基於 Wi-Fi 或藍牙)控制器的示例。

LED控制器有有线和無线兩種,也有不同類型的有线和無线控制器。無线控制器只能是數字的,而有线控制器可以是數字的或模擬的。在我們對此進行分析之前,讓我們先定義一下有线或無线控制器的含義。當我們談論有线與無线LED控制器時,我們實際上是在談論控制器如何與LED通信,使用什么方法的有线或無线通信技術,以及如何捕獲用戶輸入(的控制命令)。例如,兩種不同類型的無线通信是Wi-Fi 和藍牙。

LED控制器-有线通訊方式

有线LED控制器通過電线與LED進行通信。它們的通信範圍受到電纜長度的限制,並且通常更難以安裝。然而,它們不容易受到幹擾,並且通常比無线LED控制器便宜,因爲它們需要更少的組件和不太復雜的技術(例如,不需要無线接收器或發射器)。

模擬和數字有线控制器的示例包括: 

模擬 

  • 0 - 10V 調光
  • 雙向晶閘管 

數字

  • DMX 
  • DALI 
  • PWM 
  • BACnet 

LED控制器 - 無线通訊方式

無线LED控制器與LED進行無线通信,控制器和燈具具有獨立的電源。使用無线LED控制器的兩個主要優點是範圍和易於安裝(無需控制布线)。無线控制器的通信範圍可能會受到限制,具體取決於使用的無线LED控制器的類型;例如,藍牙信號可能很弱,但如果使用Wi-Fi控制器進行照明控制,並且可以在基於雲的應用程序上控制燈具,那么就可以在世界各地進行控制。在這種情況下,實際上僅受到互聯網訪問的限制。值得注意的是,如果使用帶有智能橋的藍牙控制器,則該控制器可以具有與Wi-Fi控制器相同的範圍。 

無线控制器只能是數字的(不能是模擬的)。以下是其中的一些示例: 

  • RF (radio frequency - various frequencies) 
  • IR (Infrared) 
  • ZigBee 
  • Bluetooth 
  • Wi-Fi

流行的有线和無线通信類型

接下來我們將比較一些用於控制LED照明的最流行的協議。 

DMX LED控制器

DMX LED控制器是一種有线數字照明控制器,使用DMX協議進行通信,它們通常有512 個通道。典型的DMX控制器最多可以控制512個單色燈或170 個RGB 燈,因此當照明顏色或色溫很重要時,它們在可以控制的燈數量方面受到限制。同樣,盡管從技術上講它的範圍爲1800英尺,不過當設備距離僅500英尺時效果最佳。

DMX LED控制器使用數字控制系統或數字多路復用 (DMX),使其適合控制較大的照明裝置,例如橋梁、建築立面和其他戶外項目。這些控制器使用低壓直流電源,通常用於商業和工業應用,因爲它們可以對照明燈具進行精確控制,非常適合需要高質量照明的應用。然而,它們可能很昂貴,並且需要更多的電纜和安裝時間,使得它們的安裝比其他照明系統更復雜。 

DALI LED控制器

DALI照明控制器是一種有线(兩线)數字LED控制器,使用數字可尋址照明接口 (DALI) 系統。DALI是照明通信的國際標准 (IEC 62386),確保標有DALI徽標的不同制造商的組件之間的兼容性。至於它們的優點,首先,它們是雙向控制器,這意味着如果出現故障,照明燈具可以通知控制器,反之亦然。該控制器還可以單獨尋址和編程,從而可以輕松分組。這使得它足夠靈活,可以用於各種應用(因爲照明系統可以重新配置而無需重新布线)。綜合考慮,DALI 控制器是商業和工業環境中精確靈活控制照明系統的絕佳選擇。

BACnet LED控制器

BACnet(樓宇自動化和控制網絡)照明控制器是有线數字控制器,使用BACnet協議在設備和系統網絡之間進行通信。BACnet協議不僅限於促進LED控制器之間的通信;它是建築自動化和控制網絡中廣泛使用的協議,使不同的系統(例如 HVAC 和安全系統)能夠相互通信。簡單地說,BACnet允許不同供應商的設備進行通信,使現有的樓宇系統能夠擴展,而無需擔心與新設備的兼容性。

例如,BACnet 照明控制器可以集成到建築物更大的BACnet系統中(即使它們來自不同的制造商),這樣可以實現系統集中化,並且更容易監控。由於能夠與其他BACnet系統連接,BACnet照明控制器可以成爲已使用BACnet設備的樓宇自動化解決方案的寶貴補充。BACnet LED控制器還提供精確控制,有助於支持LED照明的能效和定制。 

值得注意的是,在選擇時要看看是否有內置的BACnet協議接口,以便設備可以與預先存在的BACnet設備(包括建築物中的其他照明和 HVAC 系統)進行通信。

RF(射頻)LED控制器 

RF(射頻)LED照明控制器使用無线通信來控制LED燈。RF LED控制器向連接LED燈的接收器發送無线電信號。然後接收器對信號進行解碼,並根據控制器的命令改變LED燈的亮度、顏色或圖案。

RF LED照明控制器在特定頻段上運行,並具有不同的範圍,具體取決於通信協議、環境以及控制器和接收器的質量。典型的經驗法則是,射頻頻率越高,其通信範圍越短。反之,頻率越低,通信範圍越遠。例如,這意味着藍牙(BLE - 低功耗藍牙)的範圍比ZigBee之類的設備更短,因爲藍牙的工作頻率爲2.4 GHz,而Zigbee的工作頻率爲915 MHz(北美)。

射頻控制器因其易用性、方便性和靈活性而普遍受到歡迎;它們不需要控制器和燈之間的任何物理連接。我們可以在住宅環境中找到它們的應用,例如家庭、公寓和戶外空間,也可以在小型商業應用中找到它們,例如餐館和零售店。

通常根據射頻控制器是單區域控制器還是多區域控制器對它們進行分類。單區域RF控制器允許控制一組連接的LED燈具,但無法單獨對組/區域中的燈具進行尋址。另一方面,多區域控制器使我們能夠單獨管理多個LED組/區域。例如,可以使用多區域控制器關閉休息室燈光,同時保持會議室燈光處於全亮度狀態。

EnOcean 射頻控制器

EnOcean設備是RF控制器的一個示例。EnOcean設備是無线、自供電(能量收集)並且無需使用電池或電线即可運行。每次按下按鈕時,它們都會利用動能爲自己充電。EnOcean技術主要用於樓宇自動化系統。例如,它可用於控制照明。  

無线網絡和藍牙 

Wi-Fi LED控制器可能是最常見且衆所周知的LED控制器。它們都是無线的和數字的。更特別的是,它們不需要電纜,並且通常可以通過智能手機的兼容應用程序方便地進行控制。Wi-Fi LED控制器的範圍是所有無线LED控制器中範圍最遠的,因爲它們可以從世界任何地方控制照明(只要有互聯網連接)。這使得它們在大型應用中特別有利,在這些應用中,其他控制器的有限範圍可能會阻礙從大型建築物另一端控制照明的能力。一些Wi-Fi控制器甚至通過其兼容的應用程序提供語音控制。它們還具有快速傳輸速率,確保LED燈快速響應命令。

另一方面,藍牙LED控制器安裝方便,並且還與智能手機兼容。它們通常也是最節能、最實惠的選擇。然而,當它們未連接到智能網橋時,與Wi-Fi控制器相比,它們的範圍有限。智能橋本質上是一個範圍擴展器,因爲它使藍牙LED控制器能夠連接到 Wi-Fi 網絡,這爲藍牙控制器提供了與Wi-Fi控制器相同的範圍。藍牙控制器通常用於較小的空間,例如臥室或小型辦公室,在這些空間中,其有限的範圍不是問題。因爲它使藍牙LED控制器能夠連接到Wi-Fi網絡,這使藍牙控制器具有與Wi-Fi控制器相同的範圍。

連接的 LED 燈類型

大多數LED類型都可以單獨尋址和控制,包括RGB、RGB+W、可調白色LED照明和單色LED。然而,並非每種類型的LED控制器都能控制每種類型的LED。例如,RGB+W LED 具有四個通道 - 紅、綠、藍和白 - 而標准RGB LED僅具有三個通道。因此,要控制RGB+W LED,控制器必須能夠處理額外的白色通道。

確保選擇的LED控制器與計劃使用的特定類型的LED兼容非常重要。此外,雖然某些控制器可能與某種類型的LED兼容,但控制器本身可能不具有自定義LED能夠自定義的所有參數的功能。例如,也許控制器只能控制LED的亮度級別,但LED也可以發出各種顏色。

同樣,雖然LED控制器可以控制LED(例如 LED 燈管燈具),但這並不意味着它是理想的LED控制器。例如,DMX和DALI控制器最常在控制LED燈管時使用,因爲它們能夠實現高質量的照明定制(如上所述),而且因爲它們通常用於較大的空間(LED 燈管燈具也是如此)。它們通常用於商業和工業應用,因爲DMX和 DALI控制器都是國際標准的一部分,這確保來自不同制造商的不同照明組件可以協同工作,使企業更容易構建滿足其特定需求的復雜照明系統。

總結

總之,LED控制器在朝着智能、節能照明發展的世界中至關重要;爲項目選擇合適的控制器可以決定可以在多大程度上控制和自動化照明的舒適性,便利性和能源效率。而你的選擇很大程度上取決於你想要控制的LED照明,以及你的照明空間有多大。

例如,如果你只是在爲臥室的架子下的LED燈尋找一個LED控制器,那么藍牙LED控制器將能夠提供你需要的所有自動化功能(甚至更多),同時成本低且易於安裝。但是,如果希望在商業或工業空間中控制和自動化LED燈管照明,DALI、DMX或BACnet LED控制器將工作得很好。這是因爲這些控制器通常可以支持更多的負載,提供更多的功率,它們也可以提供Wi-Fi LED控制器的優點,例如幾乎無限的範圍。而且,也有可能建築物中已經有符合DALI或BACnet協議的現有設備,因爲這些都是標准化的。

另一個需要考慮的問題是,如果LED控制器沒有內置電源,其設備可能比內置電源的控制器更昂貴和復雜。通過更好地了解選擇LED控制器的各種因素,以及可用的LED控制器類型,希望本文能夠幫助大家做出明智的決定,爲項目選擇哪適合的控制器。



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