電子技術在綠色照明電路中的應用研究

陳冬梅

（菏澤技師學院，山東 菏澤 274000）

1 綠色照明的定義及其發展重要性

綠色照明工程項目是由國家經貿委和聯合國環境保護計劃署共同發布實施的，主要目的在于促進照明產業的綠色發展，共同構建一個綠色照明環境。綠色照明技術是采用高效的綠色光源，經過科學的設計構建出一個明亮舒適、高效節能的照明環境，具有高光效、高亮度、高節能、高顯色、無頻閃效應危害等優良技術性能。傳統的照明系統常見的照明設施有霓虹燈、熒光燈、金鹵燈等，屬于氣體放電燈的常見類型。這些燈的用電照明回路中，安裝有相應的限流器，以保證電路正常的運轉工作，但同時也是因為有鎮流器的存在，直接影響了電路系統的散熱情況，導致照明電路運行效率低下等諸多問題。這就意味著，為了達到相同的照明環境效果，傳統的照明系統需要消耗更多的能源，而當今社會傳統資源日益稀缺，環境污染問題也日益突出，得不到明顯的改善。在這個大的社會背景下，傳統照明電路系統的運作明顯是行不通的，可見推進綠色照明技術的進一步發展是非常有必要的，而將電子技術融入綠色照明電路中，可以使整個照明電路的運作模式變得更加綠色、環保，是照明產業順應新時代發展的必然發展階段。

2 電子技術在綠色照明電路中的具體應用

2.1 緊湊型熒光燈

目前，比較常見的新型綠色照明系統有緊湊型熒光燈，常見的形狀有D 型和U 型，主要應用于住宅、酒店、走廊、餐廳等場所，可以代替傳統的白熾燈工作。高能效、高質量的緊湊型熒光燈每瓦產生的光效能達到普通白熾燈的兩三倍，節約超過70%的照明費用，而且緊湊型熒光燈的壽命能達到普通白熾燈的9 倍左右，具有壽命長、燈色好等優點。隨著電子技術的發展，照明電路有了更多的突破，出現了更多形狀的緊湊型熒光燈，來適應照明市場的不同應用場所需求。

2.2 光纖照明技術

光纖作為一種導光體，早期被廣泛應用于建筑導光，因為其良好的導光性能、柔光性以及比較鮮明個性的色彩，可以滿足在不同環境下人們對不同光的需求，現如今，已經被廣泛應用于科研、工業、醫學、水下等多個綠色照明領域。光纖照明系統主要是由發光器、發光導體、終端附件等部分構成，照明原理先是發射器發射一束平行光，經過濾波器作用，平行光轉變成一束色彩光，色彩光進入光線內，沿著預先設定的途徑抵達相應的位置，從而實現照明效果。隨著科技技術的不斷發展，更具環保性能的玻璃光纖逐漸替代了塑料光纖，照明的精準度和對比度也有了大幅提高，可以實現一般照明系統無法完成的照明工作。另外，光纖照明釋放的光纖中不含紅外線和紫外線、不帶電、不發熱，對被照明的物體不會產生較大的危害，是一種安全又綠色環保的照明系統，相關的研究也日益更多。

2.3 發光二極管

發光二極管即LED，由含鎵、砷、磷、氮等化合物制成。因為其電子與空穴復合時能輻射出可見光的特性，在電路中常作為指示燈，是隨著電子技術的不斷提升，在光電技術領域的又一項技術革命。即以半導體材料制造而成的固體發光器件作為新的照明能源，替代傳統的白熾燈光源。LED 具有壽命長、顯色性能好、省電等諸多優點，是目前發展最快、創新活躍度最高的綠色照明技術。

3 電子技術在綠色照明電路中的應用價值

3.1 大大節約能源的消耗

隨著我國經濟水平的提高，人們的消費水平也在不斷提升，各大娛樂消費場所數量也在日益增加，而這些建筑的裝修上安裝的燈具往往很多，大部分商場寫字樓的長燈也是徹夜不眠，在我國電能消耗是非常嚴重的。而綠色照明電路系統通過充分利用傳感技術和電子技術，可以很好地緩解電能消耗巨大這一現象。比如，白天許多企業的燈都是亮著的，無形中造成了能源的不必要浪費，而利用電子傳感技術可以通過環境的光源亮度自動對燈具開關或亮度進行調節，在晴天光線充足的環境下，燈源自動斷電，節約電能，而在陰天晚上等較暗光線下可以自動開啟照明，并根據環境光線適度調節照明效果，達到適合人們工作的舒適光效，大幅節省電能資源，提高能源利用率。

3.2 降低環境污染程度

當今社會，各種環境污染事件層出不窮，一方面，國家雖然加強了環境治理的力度，但大部分環境污染還是得不到很好的改善。而傳統的照明方式在照明過程中會產生一定濃度的溫室氣體，特別是一些用汞做原料的照明電路，不但會污染環境，還可能對人體造成一定危害。另一方面，因為傳統的照明光源使用壽命短，更換頻次多，而大部分廠家和燈具使用者的環保意識不強，不會對損壞或破舊的照明器具進行回收再利用，更不能妥善環保地處理廢棄汞材料，勢必還會對環境和人體造成二次污染。現階段，將先進的電子技術應用到照明系統中，可以有效地改善這一問題，新材料的使用和電路系統的不斷優化，可以大幅減少有害材料的使用，減少對人體的傷害，大大延長照明系統的使用壽命，減少照明燈具的更換頻次，并妥善回收利用破舊燈具的材料，降低對環境的污染。

3.3 提升電路的安全性和穩定性

傳統照明電路因為電子器材和電路設計的缺陷，常常發生跳閘斷電的現象，需要花費不少的時間和精力去維修，給人們的生活和工作帶來了不必要的麻煩。隨著在綠色照明電路中電子技術的不斷發展革新，可以從根本上解決電路的安全問題。一是可以將PWM 技術與IGBT 技術結合，可有效調節照明系統自身電壓過大、過小的情況，改善電路自身過熱出現的短路問題，一定程度上提高了電路使用的安全性和穩定性。二是在電路中添加定量電感的混合鎮流器，通過提高功率因數來降低諧波成分，提高電路控制的安全性。三是開發新型的有源濾波器，進一步過濾電路電子鎮流器中的諧波成分，從而保證綠色照明電路的穩定運行。通過不斷改善創新電子技術在綠色照明電路中的應用，進而提升照明系統電路的安全性和穩定性。

3.4 提升照明的質量

電子技術在綠色照明電路中的應用，可以很好地改善照明光源的頻閃現象。頻閃現象即照明電路電光源產生的光通量不穩定，從而造成光波動，簡稱頻閃。國內照明電路中使用較多的電流頻率為50Hz，往往會出現電燈以固定的頻率閃爍，頻閃效應實質上是一種光污染，人們長期在這種照明環境下工作，會給眼睛帶來較大的傷害。隨著人們生活水平的不斷提高，人們對自身的生活工作環境也提出了更高的要求，隨著電子技術的進步，在綠色照明電路中應用范圍也越來越廣，高頻交流電子鎮流器在照明電路中的使用，可以極大地改善照明系統的頻閃現象，提升照明質量，越來越多具有保護人體視力功能的電燈出現在人們的生活中，為人們的生活和工作提供了理想的照明環境。

總而言之，在這個資源短缺、環境污染現象嚴重的時代背景下，發展綠色照明系統是極其有必要的。通過推動電子技術在綠色照明電路中的應用，可以大大推進綠色照明工程技術的革新和進步，進而在社會上推廣綠色照明系統，提高照明系統的使用壽命和光效調節功能，節約電能等資源，減少不必要的資源浪費。同時，通過新型材料和新興電子技術在綠色照明系統中的應用，可以減少照明系統中有害材料的應用，降低對環境污染的危害程度以及傳統燈源對人體造成的危害，提升照明的質量以及電路運行的安全性和穩定性，為人類的生活和工作等不同環境打造不同的燈光需求，進而提高人們的幸福生活指數。