无线LED节能灯控制原理是怎样的？
利用ZigBee无线传感器网络技术对LED节能灯实现远程控制的方案，给出了详细的软硬件设计。
1. 自组网控制系统及工作原理
为实现故障检测、温度检测、电压检测、亮度检测和控制以及故障报警等功能，自组网控制系统采用了图1所示的设计。
整个无线网络是由终端节点(ZigBee Endpoint，ZE)、路由(ZigBee Router，ZR)、和协调器(ZigBee Coordinator，ZC)3种设备构成。其中终端是简化功能设备(Reduced Function Device，RFD)，只能与路由或者协调器直接通信。路由是全功能设备(FuU Function Device，FFD)，既可以和路由和终端直接通信，也可以和协调器直接通信。协调器是PAN协调器(PANC)，负责一个PAN区域的网络建立及管理。协调器收集所有节点和路由的信息，通过RS232发给监控计算机来确定灯的亮度、环境温度、电池电量等。
工作原理：系统中每个终端、路由分别控制一盏灯，每个灯对应一个ID(终端或路由加入网络时由协调器自动分配)，各个节点和路由将传感器收集的数据通过无线发送到协调器，协调器将收到的数据通过串口发送到监控计算机。如果LED灯出现故障，检测电路会产生报警信号，报警信号最终会发送到监控计算机，计算机会提示工作人员故障灯的ID，让维护更便利。另外终端的光敏传感器会收集光照的程度，然后由终端自动的调整光照的亮度。
终端也会将自身的供电电压传送到监控计算机，以防节点缺电而影响使用。
2. 系统硬件设计
系统是由电源模块、无线传输模块(CC2530、温度检测、电压检测)、LED驱动模块、LED检测模块等组成，具体硬件电路逻辑结构如图2所示。其中电源模块是采用市面常用的ASM1117-5.0和ASM1117-3.3，原理简单易懂。下面主要介绍无线通信模块和LED驱动模块。
无线通信模块采用TI公司的CC2530模块，CC2530是用于IEEE 802.15.4、ZigBee和RF4CE应用的一个真正的片上系统(SoC)解决方案。它能够以非常低的总的材料成本建立强大的网络节点。CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能、业界标准的增强型8051 CPU、系统内可编程闪存、8 KB RAM和许多其他强大的功能。CC2530有4种不同的闪存版本：CC2530F32/64/128/256(分别具有32/64/128/256 KB闪存)。CC 2530具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短，进一步确保了低能源消耗。CC2530优良的性能和具有代码预取功能的低功耗、8051微控制器内核、32/64/128 KB的系统内可编程闪存、8 KBRAM，具备在各种供电方式下的数据保持能力并且支持硬件调试，具有极高的接收灵敏度和抗干扰性能。它的可编程输出功率高达4.5 dBm，并且只需极少的外接元件。硬件电路结构框图如图3所示，其中光控单元采用TPS851芯片，温控模块采用TC77。
LED驱动模块采用的芯片是PT4115。PT4115是一款连续电感电流导通模式的降压恒流源，用于驱动一颗或多颗串联LED。PT4115输人电压范围从6～30 V，输出电流可调，最大可达1.2 A。根据不同的输入电压和外部器件，PT4115可以驱动高达数十W的LED。PT4115内置功率开关，采用高端电流采样设置LED平均电流，并通过DIM引脚可以接受模拟调光和很宽范围的PWM调光。当DIM的电压低于0.3 V时，功率开关关断，PT4115进入极低工作电流的待机状态。驱动原理图如图4所示。PT4115和电感L、电流采样电阻RS形成一个自振荡的连续电感电流模式的降压、恒流LED控制器。VIN上电时，L和RS的初始电流为零，LED输出电流也为零。这时候，CS比较器的输出为高，内部功率开关导通，SW的电位为低。电流通过L、RS、LED和内部功率开关从VIN流到地，电流上升的斜率由VIN、L和LED压降决定，在RS上产生一个压差VCSN，当VIN-VCSN115mV时，CS比较器的输出变低，内部功率开关关断，电流以另一个斜率流过L、RS、LED和肖特基二极管(D)，当VIN-VCSN85 mV时，功率开关重新打开，这样使得在LED上的平均电流为I。I=(0.085+0.115)/(2×RS)=0.1/RS。
上位机能够为工作人员清楚地提供电压、温度、节点数目、节点地址等数据，实现远程无线控制，创作和谐的人机交互界面，如图7所示。工作人员能够在上位机上使用ID对灯亮暗程度进行远程控制。
LED节能灯是根据什么原理亮的？
普通的白炽灯光效每瓦10流明左右，寿命大约在2000小时左右，它的工作原理是：当灯接入电路中，电流流过灯丝，电流的热效应使白炽灯发出连续的可见光和红外线，此现象在灯丝温度升到700k即可觉察，由于工作时的灯丝温度很高，大部分的能量以红外辐射的形式浪费掉了。普通的节能灯光效每瓦60流明左右，寿命大约在6000小时左右，它的工作原理是：通过镇流器给灯管灯丝加热，大约在1160k温度时，灯丝就开始发射电子(因为在灯丝上涂了一些电子粉)，电子碰撞氩原子产生非弹性碰撞，氩原子碰撞后获得了能量又撞击汞原子，汞原子在吸收能量后跃迁产生电离，发出253.7nm的紫外线，紫外线激发荧光粉发光，由于荧光灯工作时灯丝的温度在1160k左右，比白炽灯工作的温度2200k-2700k低很多，所以它的寿命也大提高，达到5000小时以上，由于它不存在白炽灯那样的电流热效应，荧光粉的能量转换效率也很高，达到每瓦60流明以上。
LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光，光效每瓦100流明以上，寿命大约在8万小时以上，它的工作原理是：LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，所以它非常的小，非常的轻。LED耗电非常低，一般来说LED的工作电压是2-3.6V。工作电流是0.02-0.03A。这就是说：它消耗的电不超过0.1W。 在恰当的电流和电压下，LED的使用寿命可达10万小时。
节能灯的主要原理是什么
节能灯点燃时首先通过电子镇流器给灯管灯丝加热，灯丝开始发射电子（因为在灯丝上涂了一些电子粉），电子碰撞充装在灯管内的氩原子，氩原子碰撞后获得了能量又撞击内部的汞原子，汞原子在吸收能量后跃迁产生电离，灯管内形成等离子态，灯管两端电压直接通过等离子态导通并发出253.7nm 的紫外线，紫外线激发荧光粉发光。
由于荧光灯工作时灯丝的温度在1160K左右，比白炽灯工作的温度2200K-2700K低很多，所以它的寿命也大提高，达到5000小时以上，由于它使用效率较高的电子镇流器，同时不存在白炽灯那样的电流热效应，荧光粉的能量转换效率也很高，达到每瓦50流明以上，所以节约电能。
扩展资料：
节能灯的优缺点
1、优点
（1） 结构紧凑、体积小。
（2）发光效率高60Lm/w、省电80%以上，节省能源。
（3） 可直接取代白炽灯泡。
（4） 寿命较长，是白炽灯的6～10倍。
（6）能减少热力释放，节省电力。
2、缺点
（1）节能灯启动慢
（2）节能灯是明线光谱（不连续），所以通常的节能灯偏紫色光，在节能灯下看东西会严重变色。蓝色会变紫，红黄色看上去会更鲜艳。所以在配色的工作场合不宜使用节能灯。
节能灯使用的镇流器在产生瞬间高压时，会产生一定的电磁辐射。节能灯的电磁辐射还来自电子与汞气发生的电离反应，同时，节能灯需要添加稀土荧光粉，由于稀土荧光粉本身有放射性，节能灯还会产生电离辐射（即放射线核辐射），相比电磁辐射对人体侵害的不确定性，过量放射线核辐射对人体危害更值得关注。
参考资料：百度百科-节能灯
LED灯的电路原理图
LED ，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。
led日光灯以质优、耐用、节能为主要特点，投射角度调节范围大，15W的亮度相当于普通40W日光灯。抗高温、防潮防水、防漏电。 使用电压有:110V、220V可选，外罩可选玻璃或PC材质。灯头与普通日光灯一样。
LED日光灯采用最新的LED光源技术，数位化外观设计，节电高达70%以上，12W的LED日光灯光强相当于40W的日光灯管（用于镇流器和启辉器， 36W的日光灯真正的耗电量为42W至44W）。LED日光灯寿命为普通灯管的10倍以上，几乎免维护，无须经常更换灯管、镇流器、启辉器。绿色环保的半导体电光源，光线柔和，光谱纯，有利于使用者的视力保护及身体健康。6000K的冷光源给人视觉上清凉的感受，人性化的照度差异设计，更有助于集中精神，提高效率。
LEDA节能灯相比普通日光灯的优点：
节能。
寿命长。
适用性好，因单颗LED的体积小，可以做成任何形状。
环保，无有害金属，废弃物容易回收。
色彩绚丽，发光色彩纯正，光谱范围窄，并能通过红绿蓝三基色混色成七彩或者白光。
LED耗电非常低，一般来说LED的工作电压是2-3.6V。工作电流是0.02-0.03A。这就是说：它消耗的电不超过0.1W。
led灯为什么节能？是什么原理？
LED是利用半导体材料制作成发光二极管直接把电能转换成光能,它的电光效率很高.
而节能灯的基本工作原理和日光灯是一样的,只是把镇流器改成电子的并且和灯管作成一体的,虽然比白炽灯要省电,但是比LED的电光转换效率要低,灯管的使用寿命也不如LED.
顺便补充一句,节能灯管的外接电压虽然是220V交流,但是实际上它的工作电压要低得多,在整流器内部要先进行整流降压变为较低的直流,然后再变换成驱动灯管的高频交流电,之所以外接220V交流电,完全是为了人们日常使用的方便,因为在我国,家庭供电都是220V交流电.
