車廂照明裝置及其控制系統(tǒng)的若干問(wèn)題探討

鄧京華

摘要：隨著LED技術(shù)的迅速發(fā)展以及LED在工業(yè)生產(chǎn)中逐漸顯現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)勢(shì)，LED的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛。尤其是近幾年，資源逐漸稀缺，國(guó)家一直號(hào)召建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，這讓越來(lái)越多的專家學(xué)者和環(huán)保人士將更多的目光放在LED燈在照明市場(chǎng)的發(fā)展前景上。本文主要是分析了車廂LED燈照明裝置在國(guó)內(nèi)使用的情況以及未來(lái)的發(fā)展前景，并且還著重闡述了在車廂內(nèi)應(yīng)用LED照明裝置急需解決的問(wèn)題，提出了一系列的措施來(lái)應(yīng)對(duì)車廂LED照明裝置使用問(wèn)題，同時(shí)還介紹了LED照明裝置以及控制系統(tǒng)的相關(guān)工作原理，及表明在車廂內(nèi)部使用LED作為應(yīng)急照明的重要意義。

關(guān)鍵詞：車廂照明裝置；控制系統(tǒng)；LED；工作原理；問(wèn)題；措施

關(guān)于LED這一詞匯我們并不感覺(jué)到陌生，這種照明裝置已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于車輛照明裝置中，尤其是在車輛的儀表背光照明中，已成為不可或缺的一部分。但是在車廂內(nèi)照明裝置中，對(duì)于LED的應(yīng)用仍然屬于初級(jí)階段。在我國(guó)目前，車廂照明裝置主要所使用的照明設(shè)備大部分仍然是以熒光燈為主，這種熒光燈的發(fā)光效率并不好，而且存在電源效率低、壽命短、紫外線輻射嚴(yán)重，容易損壞等缺點(diǎn)。與此相比，LED燈的優(yōu)勢(shì)就顯示出來(lái)，它充分彌補(bǔ)了熒光燈在這一方面的不足。因此，對(duì)LED燈在車廂內(nèi)的照明裝置以及控制系統(tǒng)進(jìn)行研究是十分必要的一件事情。

一、車廂照明裝置系統(tǒng)工作原則以及設(shè)計(jì)方案

在車廂內(nèi)對(duì)LED照明控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)必須遵循的原則就是LED燈必須滿足車輛照明的要求。例如在地鐵或者輕軌中，前者處于地下，無(wú)法接收到陽(yáng)光的照射。后者處于地面，沒(méi)有充足的光線。如果在二者中使用LED燈，而不對(duì)其照明控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這就會(huì)導(dǎo)致車廂內(nèi)部的亮度不統(tǒng)一。因此，為了讓LED燈在車廂中有效使用，在對(duì)其設(shè)計(jì)時(shí)就要求LED照明設(shè)備必須要具有自動(dòng)調(diào)光的功能。而在LED燈中，自動(dòng)調(diào)光的功能主要依靠于光亮采集模塊和光亮強(qiáng)度的處理模塊兩部分來(lái)體現(xiàn)。其中還有一個(gè)比較重要的問(wèn)題就是LED的驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，因?yàn)槎鄠€(gè)亮度比較高的LED組成一個(gè)系統(tǒng)性的LED發(fā)光模塊，需要一個(gè)耐用的能夠可靠實(shí)用的LED驅(qū)動(dòng)芯片。在LED驅(qū)動(dòng)的模塊之間，本身存在很大的距離，這些距離需要選擇一種有效的信息傳輸通道來(lái)將其拉近。

總而言之，關(guān)于對(duì)車廂照明裝置LED燈的設(shè)計(jì)方案主要分為以下幾步：第一步需要選擇合適的處理器芯片，對(duì)于這種芯片的選擇使用，一定要符合以下幾個(gè)特征，一是芯片的運(yùn)算速度必須符合車廂照明裝置使用要求；二是芯片的價(jià)格要適當(dāng)，不可過(guò)于昂貴，增加成本；三是芯片的質(zhì)量一定要有保障，要保證使用的周期足夠長(zhǎng)，不要經(jīng)常出現(xiàn)故障；第二步是要選擇正確的光亮調(diào)節(jié)模塊和光亮處理模塊，這兩大模塊對(duì)于光線強(qiáng)度的靈敏度一定要精確，能夠迅速的感知光線強(qiáng)度，并進(jìn)行調(diào)節(jié)，以此來(lái)保證車廂內(nèi)部的光線強(qiáng)度一致。第三步是要選擇具有可靠質(zhì)量保障的LED驅(qū)動(dòng)芯片，這種驅(qū)動(dòng)芯片的驅(qū)動(dòng)能力一定要足夠強(qiáng)，要保證能夠驅(qū)動(dòng)大量的發(fā)光二極管。還有這種驅(qū)動(dòng)芯片一定要保證驅(qū)動(dòng)功率高、抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性高。第四步是對(duì)于信息傳輸通道的選擇一定要保證其可靠性，同時(shí)也要具備較強(qiáng)的抗干擾能力。第五步對(duì)于LED燈在車廂內(nèi)的使用，要編寫使用程序，對(duì)于使用程序的編寫要符合結(jié)構(gòu)清晰、通俗易懂、邏輯性強(qiáng)的特點(diǎn)。所以說(shuō)，對(duì)led燈在車廂內(nèi)的照明裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)要求就是要保證這種照明裝置能夠符合不同類型的車廂系統(tǒng)和不同的車型，在使用的過(guò)程當(dāng)中要極力地發(fā)揮LED燈的定向發(fā)光特點(diǎn)，讓燈具中的各個(gè)LED燈能夠?qū)⑸l(fā)出來(lái)的光線射向需要被照明的各個(gè)區(qū)域，然后再利用燈具反射器進(jìn)行輔助賠光，從而達(dá)到燈具綜合統(tǒng)一配光的目的。在LED燈在車廂內(nèi)的使用還有一個(gè)需要特別注意的問(wèn)題，就是LED的眩光問(wèn)題，這就需要對(duì)LED照明系統(tǒng)的燈罩采用新工藝和新技術(shù)進(jìn)行處理，例如對(duì)LED燈罩進(jìn)行霧化麻面處理或者可以在LED燈罩中加入不規(guī)則的納米級(jí)顆粒，以此來(lái)更好地應(yīng)對(duì)眩光問(wèn)題。還可以根據(jù)不同車型和不同車廂的具體情況，設(shè)計(jì)研究出滿足其照明要求的LED照明系統(tǒng)的外形結(jié)構(gòu)。通過(guò)光的反射原理，對(duì)照明系統(tǒng)中的LED燈珠的排列方式和燈罩外形結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，力求設(shè)計(jì)出最佳的照明裝置，以此來(lái)提高光線的均勻性，改良燈具的光照性能，從而提高光照的強(qiáng)度和對(duì)光的利用率。

二、車廂照明裝置中對(duì)于電器控制系統(tǒng)處理器的要求

在對(duì)車廂內(nèi)的照明裝置及其控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于單片微控制器的要求都是十分重要的。在對(duì)單片微控制器進(jìn)行選擇時(shí)，既要從穩(wěn)定性的角度考慮，還要從其使用的性能和價(jià)格上進(jìn)行考慮，以此來(lái)滿足其設(shè)計(jì)要求。在本文中，我們選擇STC89c51這種單片微控制器來(lái)進(jìn)行分析。首先這種單片微控制器的使用程序比較簡(jiǎn)單，只要對(duì)該程序進(jìn)行下載后即可使用，這也是STC89c51的一大優(yōu)勢(shì)，它在用戶系統(tǒng)上系在用戶程序后即可運(yùn)行，不再需要將單片微控制器從已經(jīng)生產(chǎn)好的產(chǎn)品上進(jìn)行拆除，再用編碼器將程序代碼導(dǎo)入到單片微控制器內(nèi)部。這種單片微控制器既節(jié)約了購(gòu)買編程器的使用資金，還簡(jiǎn)化了使用方法，比較方便操作。

三、車廂照明裝置中應(yīng)急照明系統(tǒng)的使用

在傳統(tǒng)的應(yīng)急照明系統(tǒng)中，一般都是在斷電后，進(jìn)行檢測(cè)，沒(méi)有問(wèn)題后直接進(jìn)行啟動(dòng)。但是隨著交通方式的不斷更新，這種傳統(tǒng)的系統(tǒng)已經(jīng)不適用于軌道車廂的使用。因?yàn)檐囕v是不可能一天24小時(shí)都進(jìn)行供電的，當(dāng)車輛停止駕駛，不再進(jìn)行工作過(guò)后，它的電力系統(tǒng)是會(huì)被關(guān)掉的。如果在這個(gè)時(shí)候應(yīng)急照明燈亮起，就會(huì)浪費(fèi)電力資源。同時(shí)還縮短了蓄電池的使用壽命，也沒(méi)有發(fā)揮應(yīng)急照明的作用。因此，為了解決這一問(wèn)題，對(duì)于軌道車廂的應(yīng)急照明系統(tǒng)來(lái)講，其控制系統(tǒng)使用必須要滿足以下兩個(gè)條件：一是要檢測(cè)主電路中沒(méi)有電；二是要檢測(cè)到?jīng)]有光亮，但是有聲音。這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的照明系統(tǒng)在使用過(guò)程中才能夠更好的發(fā)揮作用。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們?cè)谖镔|(zhì)生活和精神文明極其豐富的今天，對(duì)生命和財(cái)產(chǎn)安全越來(lái)越重視，尤其是近幾年來(lái)火災(zāi)事故頻發(fā)，讓人們的消防意識(shí)逐漸增強(qiáng)。而為了降低事故發(fā)生頻率，對(duì)車廂中的應(yīng)急照明系統(tǒng)進(jìn)行研究十分有必要。應(yīng)急照明系統(tǒng)本身就是一種非常重要的照明裝置，它通常在正常供電時(shí)，會(huì)自動(dòng)進(jìn)行蓄電池充電，作為儲(chǔ)備使用。一旦突然發(fā)生停電的情況，蓄電池儲(chǔ)備中的電就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行供電，進(jìn)行應(yīng)急照明。這種應(yīng)急照明系統(tǒng)在學(xué)校、公眾場(chǎng)所等人群密集的地方被廣泛的應(yīng)用。同時(shí)在建筑物中發(fā)生火災(zāi)時(shí)，作為消防應(yīng)急燈發(fā)揮了十分重要的作用，而將LED燈作為應(yīng)急照明燈，其具體優(yōu)勢(shì)就是，一是LED燈的使用壽命比較長(zhǎng)，能源耗損率比較低；二是它的體積比較小，點(diǎn)亮的速度要遠(yuǎn)比熒光燈快得多，并且無(wú)頻閃，其發(fā)光效率也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的光源。三是在車廂內(nèi)使用LED燈照明裝置符合我國(guó)建設(shè)能源節(jié)約型、環(huán)境友好型的基本要求，環(huán)保效果非常好，因此備受社會(huì)各界人士認(rèn)可。

四、結(jié)論

本文針對(duì)車廂LED燈照明裝置及其控制問(wèn)題進(jìn)行了一系列的分析和探討，但是由于客觀條件限制等原因，對(duì)于車廂LED燈照明裝置的使用以及控制系統(tǒng)的研究還不夠深入。但是我們無(wú)法否認(rèn)的是，在車廂內(nèi)使用LED燈照明裝置的發(fā)展前景非常良好，只是由于光效和價(jià)格的因素，還沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用。在車廂內(nèi)使用LED燈照明裝置，以此來(lái)代替熒光燈的使用，既能夠給人簡(jiǎn)單、舒適的感覺(jué)，還能夠提高節(jié)約能源，提高光的使用效率。很多專家和學(xué)者都認(rèn)為隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和不斷的探索，LED燈將會(huì)是未來(lái)車廂照明裝置中最優(yōu)的選擇，其發(fā)展?jié)摿Σ豢上蘖?。而在今后?duì)于LED燈的研究中，也應(yīng)該充分發(fā)揮LED燈的優(yōu)勢(shì)，并對(duì)其成本價(jià)格進(jìn)行有效的控制，在最大程度上推動(dòng)LED燈在車廂中的使用，以此來(lái)提高燈光廣度的均勻性，改良光照性能，保證LED燈在車廂照明裝置中的穩(wěn)定使用。

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