車廂照明裝置及其控制系統的若干問題探討

鄧京華

摘要：隨著LED技術的迅速發展以及LED在工業生產中逐漸顯現出來的優勢，LED的應用已經越來越廣泛。尤其是近幾年，資源逐漸稀缺，國家一直號召建設資源節約型、環境友好型社會，這讓越來越多的專家學者和環保人士將更多的目光放在LED燈在照明市場的發展前景上。本文主要是分析了車廂LED燈照明裝置在國內使用的情況以及未來的發展前景，并且還著重闡述了在車廂內應用LED照明裝置急需解決的問題，提出了一系列的措施來應對車廂LED照明裝置使用問題，同時還介紹了LED照明裝置以及控制系統的相關工作原理，及表明在車廂內部使用LED作為應急照明的重要意義。

關鍵詞：車廂照明裝置；控制系統；LED；工作原理；問題；措施

關于LED這一詞匯我們并不感覺到陌生，這種照明裝置已經被廣泛應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。但是在車廂內照明裝置中，對于LED的應用仍然屬于初級階段。在我國目前，車廂照明裝置主要所使用的照明設備大部分仍然是以熒光燈為主，這種熒光燈的發光效率并不好，而且存在電源效率低、壽命短、紫外線輻射嚴重，容易損壞等缺點。與此相比，LED燈的優勢就顯示出來，它充分彌補了熒光燈在這一方面的不足。因此，對LED燈在車廂內的照明裝置以及控制系統進行研究是十分必要的一件事情。

一、車廂照明裝置系統工作原則以及設計方案

在車廂內對LED照明控制系統進行設計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，無法接收到陽光的照射。后者處于地面，沒有充足的光線。如果在二者中使用LED燈，而不對其照明控制系統進行設計，這就會導致車廂內部的亮度不統一。因此，為了讓LED燈在車廂中有效使用，在對其設計時就要求LED照明設備必須要具有自動調光的功能。而在LED燈中，自動調光的功能主要依靠于光亮采集模塊和光亮強度的處理模塊兩部分來體現。其中還有一個比較重要的問題就是LED的驅動問題，因為多個亮度比較高的LED組成一個系統性的LED發光模塊，需要一個耐用的能夠可靠實用的LED驅動芯片。在LED驅動的模塊之間，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將其拉近。

總而言之，關于對車廂照明裝置LED燈的設計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，對于這種芯片的選擇使用，一定要符合以下幾個特征，一是芯片的運算速度必須符合車廂照明裝置使用要求；二是芯片的價格要適當，不可過于昂貴，增加成本；三是芯片的質量一定要有保障，要保證使用的周期足夠長，不要經常出現故障；第二步是要選擇正確的光亮調節模塊和光亮處理模塊，這兩大模塊對于光線強度的靈敏度一定要精確，能夠迅速的感知光線強度，并進行調節，以此來保證車廂內部的光線強度一致。第三步是要選擇具有可靠質量保障的LED驅動芯片，這種驅動芯片的驅動能力一定要足夠強，要保證能夠驅動大量的發光二極管。還有這種驅動芯片一定要保證驅動功率高、抗干擾能力強、穩定性高。第四步是對于信息傳輸通道的選擇一定要保證其可靠性，同時也要具備較強的抗干擾能力。第五步對于LED燈在車廂內的使用，要編寫使用程序，對于使用程序的編寫要符合結構清晰、通俗易懂、邏輯性強的特點。所以說，對led燈在車廂內的照明裝置進行設計，設計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和不同的車型，在使用的過程當中要極力地發揮LED燈的定向發光特點，讓燈具中的各個LED燈能夠將散發出來的光線射向需要被照明的各個區域，然后再利用燈具反射器進行輔助賠光，從而達到燈具綜合統一配光的目的。在LED燈在車廂內的使用還有一個需要特別注意的問題，就是LED的眩光問題，這就需要對LED照明系統的燈罩采用新工藝和新技術進行處理，例如對LED燈罩進行霧化麻面處理或者可以在LED燈罩中加入不規則的納米級顆粒，以此來更好地應對眩光問題。還可以根據不同車型和不同車廂的具體情況，設計研究出滿足其照明要求的LED照明系統的外形結構。通過光的反射原理，對照明系統中的LED燈珠的排列方式和燈罩外形結構進行優化設計，力求設計出最佳的照明裝置，以此來提高光線的均勻性，改良燈具的光照性能，從而提高光照的強度和對光的利用率。

二、車廂照明裝置中對于電器控制系統處理器的要求

在對車廂內的照明裝置及其控制系統進行設計時，對于單片微控制器的要求都是十分重要的。在對單片微控制器進行選擇時，既要從穩定性的角度考慮，還要從其使用的性能和價格上進行考慮，以此來滿足其設計要求。在本文中，我們選擇STC89c51這種單片微控制器來進行分析。首先這種單片微控制器的使用程序比較簡單，只要對該程序進行下載后即可使用，這也是STC89c51的一大優勢，它在用戶系統上系在用戶程序后即可運行，不再需要將單片微控制器從已經生產好的產品上進行拆除，再用編碼器將程序代碼導入到單片微控制器內部。這種單片微控制器既節約了購買編程器的使用資金，還簡化了使用方法，比較方便操作。

三、車廂照明裝置中應急照明系統的使用

在傳統的應急照明系統中，一般都是在斷電后，進行檢測，沒有問題后直接進行啟動。但是隨著交通方式的不斷更新，這種傳統的系統已經不適用于軌道車廂的使用。因為車輛是不可能一天24小時都進行供電的，當車輛停止駕駛，不再進行工作過后，它的電力系統是會被關掉的。如果在這個時候應急照明燈亮起，就會浪費電力資源。同時還縮短了蓄電池的使用壽命，也沒有發揮應急照明的作用。因此，為了解決這一問題，對于軌道車廂的應急照明系統來講，其控制系統使用必須要滿足以下兩個條件：一是要檢測主電路中沒有電；二是要檢測到沒有光亮，但是有聲音。這樣設計出來的照明系統在使用過程中才能夠更好的發揮作用。

隨著社會經濟的高速發展，人們在物質生活和精神文明極其豐富的今天，對生命和財產安全越來越重視，尤其是近幾年來火災事故頻發，讓人們的消防意識逐漸增強。而為了降低事故發生頻率，對車廂中的應急照明系統進行研究十分有必要。應急照明系統本身就是一種非常重要的照明裝置，它通常在正常供電時，會自動進行蓄電池充電，作為儲備使用。一旦突然發生停電的情況，蓄電池儲備中的電就會自動進行供電，進行應急照明。這種應急照明系統在學校、公眾場所等人群密集的地方被廣泛的應用。同時在建筑物中發生火災時，作為消防應急燈發揮了十分重要的作用，而將LED燈作為應急照明燈，其具體優勢就是，一是LED燈的使用壽命比較長，能源耗損率比較低；二是它的體積比較小，點亮的速度要遠比熒光燈快得多，并且無頻閃，其發光效率也要遠遠高于傳統的光源。三是在車廂內使用LED燈照明裝置符合我國建設能源節約型、環境友好型的基本要求，環保效果非常好，因此備受社會各界人士認可。

四、結論

本文針對車廂LED燈照明裝置及其控制問題進行了一系列的分析和探討，但是由于客觀條件限制等原因，對于車廂LED燈照明裝置的使用以及控制系統的研究還不夠深入。但是我們無法否認的是，在車廂內使用LED燈照明裝置的發展前景非常良好，只是由于光效和價格的因素，還沒有得到廣泛的應用。在車廂內使用LED燈照明裝置，以此來代替熒光燈的使用，既能夠給人簡單、舒適的感覺，還能夠提高節約能源，提高光的使用效率。很多專家和學者都認為隨著科學技術的發展和不斷的探索，LED燈將會是未來車廂照明裝置中最優的選擇，其發展潛力不可限量。而在今后對于LED燈的研究中，也應該充分發揮LED燈的優勢，并對其成本價格進行有效的控制，在最大程度上推動LED燈在車廂中的使用，以此來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定使用。

參考文獻：

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