隨著全球工業的發展 ，在工業化過程中二氧化碳排放的大量增加 ，全球氣候惡化 ，各地洪澇旱災 、冰雹雪災時有創紀錄之勢 ，嚴重威脅著人類的生存 。為共同應對威脅 ，2009年12月 ，各國首腦聚集哥本哈根 ，商討節能減排大計 ，各地積極製定和推行低碳計劃 。作為綠色 、環保節能的LED照明 ，越來越受各國青睞 ，中國的“十城萬盞”,美國洛杉磯的“十四萬盞計劃”正如火如荼推行 。而調光技術在LED照明中的成功應用將進一步提高節能減排的效果 。

　　一 、調光的必要性

　　電能作為一種綠色能源 ，在各國能源應用領域中占越來越大的比重 。據中國工程院院士陳良惠調查得出結論 ，估計在2010年 ，全國的用電量將達2.7萬億度 ，其中照明用電量將超過3000億度 。因LED照明耗電僅為傳統白熾燈和HID燈的1/3,若采用LED燈替換現有的傳統燈具 ，將有望節省電能2/3.其節約能源的效果可見一斑 。

　　調光技術的應用將進一步降低耗能 ，節省照明用電 。目前 ，公共照明用電占整個照明領域三分之一 ，高達1000億度 。在國內 ，城市一般從傍晚5:30或6:00開始亮燈 ，然而小型城市在夜晚9點後 、大中城市在午夜12點後 ，道路上路人稀少 ，即使在北京 、上海及廣州等繁華的都市 ，淩晨2 、3點之後 ，道路上也罕見行人和車輛 。從這一段時間開始至清晨6點路燈熄滅 ，在低交通流量的道路上仍保持較高的照度顯然沒有十分的必要 。若能采用調光技術 ，使得LED路燈的輸出功率在午夜12點後隨著交通流量的減少而降低至一半 ，將節約用電高達500億度 ，相當於節約了2009年三峽電站全年發電量的大約八分之五(三峽電站2009年發電798.5億千瓦時) ，節能效果非常顯著 。

　　采用調光技術 ，降低輸出功率 ，將顯著改善LED燈具的工作環境 ，延長燈具壽命 ，提高可靠性 。影響LED燈具可靠性的關鍵因素是溫度 。無論是LED驅動電源還是LED芯片 ，環境溫度越高 ，其壽命和可靠性會急劇下降 。圖一為LED驅動電源壽命與溫度關係 ，當環境溫度為25℃時LED電源壽命高達320,000小時 ，而當溫度上升至60℃時 ，LED電源的壽命將縮短至隻有35,000小時 。

　　溫度越高 ，LED芯片的光衰也明顯加劇 。如圖二為Cree公司的LED光源光衰曲線 。從圖中可以看出 ，LED的光衰和它的結溫有密切的關係 ，所謂結溫就是半導體PN結的溫度 ，結溫越高 ，LED光源越早出現光衰 ，也就是壽命越短 。從圖上可以看出 ，假如結溫為105℃ ，亮度降至70%的LED光源壽命隻有一萬多小時 ；結溫95℃時壽命就有2萬小時 ；而結溫降低到75℃ ，壽命就可長達到5萬小時 ，65℃時壽命更可以延長至9萬小時 。綜上所述 ，延長LED光源壽命的關鍵就是要降低結溫 。

　　采用調光技術 ，隨著輸出功率地降低 ，驅動電源自身損耗也將降低 ，其殼溫也將同時下降 。如圖三所示200WLED驅動電源輸出功率與外殼殼溫曲線 。當環境溫度為25℃滿載輸出時 ，外殼溫度為50℃ ，而采用調光技術控製輸出隻有50%功率時 ，其外殼溫度下降至40℃ ，壽命也將翻倍 ，可靠性可提高25%-40%.

　　傳統白熾燈或HID由於無法調光 ，七十年代日本能源危機下 ，曾采用間隔點燈方法試圖節能 。但由於路麵照度不均勻 ，導致路人的視覺出現問題 ，治安和道路交通事故大幅上升 ，最後不得不放棄間隔點燈法 。調光技術的迅速發展 ，會將LED照明調光係統帶入一個嶄新的領域 ，從而將綠色環保節能的LED照明應用進行大範圍的普及與推廣 。二 、LED燈具主要調光技術簡介

　　在LED剛開始應用於道路等公共照明時 ，在推廣初期 ，有些LED燈廠為了達到調光節能的目的 ，借鑒了間隔點燈的思路 ，將一盞LED燈的LED芯片分成兩部分 ，分別控製其驅動電流的通和斷 ，在午夜12點前 ，所有LED全部點亮 ，12點之後斷開一半 ，以達到節能目的 。此種調光方式能達到一定的節能效果 ，照度的均勻度較傳統間隔點燈方式有明顯改善 ，但是仍將影響LED燈具的配光曲線 。為了進一步改善LED燈具的光效和配光曲線，有些LED燈廠又考慮將LED芯片采用間隔方式排布 ，在調光時隻看到間隔的亮或者滅 ，在一定程度上改善了均勻度和配光 。

　　LED芯片的亮度與LED驅動電流成定比例關係 ，因此可通過調節LED驅動電流來實現LED燈的調光 ，第二種調光方式通常被稱為模擬調光方式或線性調光方式 。該種調光方式的優點是 ：當驅動電流線性增加或減少時 ，相對減少了驅動電流過衝中對LED芯片的影響 ，控製電路抗幹擾性較強 。其缺點是驅動電流的大小變化 ，將對LED芯片的色溫有一定影響 。此種調光方式目前典型的應用是安徽六潛 、六武高速公路LED隧道燈照明 。

　　第三種調光方式是脈亮調製(PWM)方式 。該種方式是通過一定的控製使驅動電流呈方波狀 ，其脈衝寬度可變 ，通過脈衝寬度的調節改變LED燈持續點亮的時間 ，也同時改變了輸出功率 ，從而達到節能的目的 。頻率一般控製在200Hz~10KHz,由於人的眼睛視覺的滯留性 ，不會感覺到光源在調光過程中發生的閃爍 。此種調光方式的優點是能改善LED的散熱 ，缺點是驅動電流的過衝對LED芯片的壽命有一定的影響 。

　　以上三種調光方式都是根據LED驅動電流輸出端的控製來分類的 。控製電路也可以分為模擬控製和PWM控製 ，控製電路通常是通過微控製器(如單片機)來實現的 。

　　三 、調光係統的組成與未來發展

　　完善的智能控製應該具有手動控製 、智能控製 、光控 、時控及故障報警控製功能 。當太陽下山天色漸暗後能自動點亮 ，午夜12點後燈的照度能自動減半 ；天亮後 ，燈能自動熄滅 ；特殊情況下 ，人能夠手工控製 ；而在燈具發生故障時 ，控製係統能自動報警 。

　　智能調光係統主要由服務器、中央控製器 、單片控製器及信號檢測電路四大部分組成 ，如圖所示 。

　　服務器：由上位機和上位機軟件組成 ，主要實現監控操作和報警功能 。服務器位於路燈管理等控製中心 ，其與中央控製器之間的聯係可采用電力載波 、網絡或無線方式 。

　　中央控製器 ：負責接受服務器發來的信號 ，並解碼後發送至單元控製器 ，實現控製 ，同時將信號檢測的結果傳送至服務器 。

　　信號檢測電路 ：檢測環境亮度 、驅動電源電壓 、電流 。並將檢測所得的信號發送至單元控製器或者中央控製器 。

　　單元控製器 ：每一盞LED燈配有一個單元控製器 ，通過接收中央控製器的指令 ，對LED進行調光或者開與關控製 ，同時將LED燈的驅動電壓 、電流通過信號檢測電路送到中央控製器 。當LED燈具出現故障時將故障信號傳送至中央控製器 。

　　目前在道路照明領域 ，LED的應用正在迅速普及 ，長壽命和可靠性仍是目前考慮的第一要素 ，但隨著技術的發展 ，當壽命和可靠性問題在一定程度上得已解決時 ，LED照明應用必然朝智能化調光係統大步邁進 。