船舶照明之智慧型節能設計

本論文的目的是研發出一種直接感測外界環境亮度的設備來控制船舶照明。此照明設備不僅僅只有開關選項，而是可以隨著環境亮度的變化而去改善船舶照明的亮度，從而達到節能以及自動化的功能。對於船舶來說，發電機是一個相當重要的設備，當把有窗戶區域的照明設備換成所設計的節能設備後，發電機的負荷就能變小，使發電機可以更有效地應用在其他船舶設備上。由於船舶上不同區域所需的照明亮度有所不同，所以無需長時間暴露於同一種亮度下，造成眼睛疲勞或不適等副作用。省電燈泡使用壽命約為10,000小時，然而發光二極體（Light Emitting Diode ,LED）壽命則可以使用高達15,000小時；但是當LED燈亮度越亮則溫度升高，壽命也會因為溫度變化而減少。當調節LED燈亮度時，可以選擇最適當亮度，LED燈則可以不用一直達到最亮，使壽命可以延長。長時間使用下，調節燈泡也可節省使用費用；在亮度上，LED燈使用2.5瓦即可產生115流明的亮度，省電燈泡則需15瓦以上才能產生相同流明的亮度，由此可見，LED可以比省電燈泡還要更加的節省且更長久的使用。在此研究下，系統架構為是由交流／直流（AC/DC）轉換器、電池、電池充放電控制電路、發射電路和接收電路與LED燈管所組成。藉由外界環境偵測到的亮度，由單晶片內部程式產生脈波寬度調變（PWM）控制訊號來控制金屬氧化物場效電晶體（MOSFET）的導通，即可調控LED燈管亮度，使其有節能且自動調節的設計概念。