LED照明功率处理和控制系统架构的演变

这其中，也没有考虑到CRI，即使在最近的某些应用（如街道照明）中它被证明有效果，而这些应用场合的一大特点是小目标的可见度（small target visibility，STV）非常重要。CCT和CRI其实都很重要，因为一盏灯的光输出可能差别很大，但其重要性仍存在争议。 2007年，国际照明委员会（Commission International d'Eclairage，CIE）在CIE 180:2007声明的立场仍是："对于道路照明，除了在敏感的城市中心和/或有大量行人的区域，显色性并不是非常重要的。"

表1中的前三个要素是静态的（至少在相对短的数天或数周内），一旦安装了灯具，就不会有大的变化。在第四个要素下，光的供给对需求，通常也称为"利用系数"，则有所不同。利用系数是灯亮起至一个特定亮度亮起时实际需要的时间与使用时间的百分比。优化的照明控制对通过提高利用系数从而降低能源成本是必不可少的。LED灯为控制提供了一个新的契机，因为LED灯很容易采用各种调光方法、传感器接口和通信架构，根据环境条件实现照明的调节。

例如，根据环境光线条件产生适量的人工光源对能源效率和用户体验非常关键。荧光灯特别是固态照明的进步实现了超越简单开/关控制的最新进展，包括实现用户体验所需的环境光照水平的能力因素等。现在，双回路传感器（dual loop sensor）能够区分太阳光和人工照明系统，因此可保持目标区域一致的光照水平。基于LED的灯所具备的深度调光优势很容易实现，这实际上延长了灯的寿命，而不是像竞争技术那样往往会缩短灯的寿命。

入住检测可以用几种方式实现：有源红外（PIR）或超声波运动传感器、标准电容器或基于固态微机电传感器（MEMS）的麦克风，以及数码相机（图像处理）。运动传感器是最经常采用的技术，常常与其他入住检测方法一起使用，因为多技术检测器可提供优越的性能。多技术传感器可减少误动的可能性，从而最大限度地提高精度和降低电能消耗。

照明控制的另一个有趣的要素是光输出本身的调节。光输出的调节对于基于LED的照明非常重要，因为这项技术的寿命极长。如果得到妥善地保护和驱动，LED应该不会烧坏。相反，随着时间的推移其光输出会降低，即出现所谓光衰（lumen depreciation）现象。L70灯是光输出从其初始值下降了30％的时间点，LED灯通常在3.5万至10万小时的级别，如图1所示。L70灯也很重要，因为它被普遍认为是"终身"灯。

图1：L70灯的光衰

这意味着灯具在使用寿命内要保持最低量的光输出。假定一个750流明的65W替代灯泡，或一个6000流明的停车场灯，该灯具的最初输出应该在30％以上。这代表着浪费了大量电力，这里的灯具几乎在整个生命周期中在其目标区域内都处在过度照明状态下。

光输出调节有很多附带效益，包括光输出的一致性、降低整体能源开支，以及降低总热负荷。降低总热负荷极为有利，因为它会延长所有电子组件，特别是LED和功率电子器件的寿命。最终，甚至可以因应电源和散热系统功能限制而延长灯具的寿命。

虽然光输出调节很有价值，但它仍面临一个重大的技术挑战。人们可以使用一种预测算法来估计基于工作时间和温度测量的LED效率或输出。这种方法所面临的挑战是随着时间的推移带来的LED性能问题，以及可能无法完全预见的温度问题。对于来自不同供应商的几个系列的LED，实际显示的光衰曲线要比以加速的高温测试为前提的曲线明显减缓了。另一种方法可实际测量灯具的实时光输出。用这种方法所面临的挑战是多方面的。首先，要达到传感器适当的机械位置来衡量整体或平均光输出可能很困难，甚至是不可能的。第二，污垢可能有很大的负面影响，它可能阻止来自灯具的光子，甚至可能重定向传感器，从而破坏了测量。第三，传感器的老化和温度漂移可能进一步使问题复杂化。第三种方法可以在外部测量光输出，这个过程可能会很麻烦和昂贵，并存在一系列技术问题。"正确"的答案很可能是这些方法的组合。显然，光输出调节似乎已成为创新时机已经成熟的一个领域。

更加智能化、先进的照明平台通过更先进的手段来节约能源，它采用集成了连接传感器及编程调光曲线（dimming profile）的微控制器（MCU）的驱动模块。这些类型的系统还可以通过各种有线和无线技术增加通信能力来管理照明系统。

一个集成的通信架构可以让灯、远程传感器、集中控制和数据采集点之间相互通信，使照明控制达到一个新的水平。这类照明控制系统已经存在了一段时间，但尚未广泛部署（估计市场份额约为2-4％），其最可能的原因是：（1）没有人关心——荧光灯和HID等新的灯技术不比它们所取代的白炽灯光源更