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LED照明管理系统的发展趋势

2013/11/27 9:13:24来源:EET 【字体:

导 读:现今半导体业界最具有荣景的一个领域就是LED照明管理系统的开发,例如LED晶片和使用LED功率驱动的发光装置。本文将介绍照明管理系统,并介绍如何使用具有良好设计的驱动板来提高功效。我们还将讨论优质LED模组所具有的长寿命和高照明功效优势。如果用汽车来比喻,照明管理系统就好比是驾驶技巧。从闭合/断开的机械式照明开关到智慧型的亮度管理模组,各种不同的系统可协助驾驶人员享受从绿色驾驶(eco-driving)到赛车比赛的各种驾驶风格。
关 键 词:LED照明 LED 照明 照明管理系统

LED照明管理系统的发展趋势
        现今半导体业界最具有荣景的一个领域就是LED照明管理系统的开发,例如LED晶片和使用LED功率驱动的发光装置。本文将介绍照明管理系统,并介绍如何使用具有良好设计的驱动板来提高功效。我们还将讨论优质LED模组所具有的长寿命和高照明功效优势。如果用汽车来比喻,照明管理系统就好比是驾驶技巧。从闭合/断开的机械式照明开关到智慧型的亮度管理模组,各种不同的系统可协助驾驶人员享受从绿色驾驶(eco-driving)到赛车比赛的各种驾驶风格。

        本文首先将回顾照明管理系统控制中的设备类別,包括闭合/断开、调光、颜色和特殊区域亮度控制这四种主要的照明管理类別。本文还将讨论了解当前正在使用与在未来将会普及的照明管理系统的重要性。照明管理系统可以分为有线接口和无线接口两类,而有线接口还可以分成双线和多线两个子类別。机械式闭合/断开开关(包括运动感测开关)是传统的解决方案并且可在大多数的应用中看到其踪影,它们具有简单、可靠和经济的特性,但是可提供的智慧性功能较少。

         使用切相(phase cut)调光器的开关具有调光控制功能,是智慧水平更高的选择;而以Triac为基础的技术领先装置则较为传统,也较普及,另外采用基于MOSFET或IGBT的后缘(trailing edge)调光器的主动开关也越来越受到欢迎。然而,这些系统都是针对白炽灯或卤素灯等阻性负载而开发的,并不适用于LED负载。

        调光开关制造商正在针对LED负载开发主动开关之先进调光器。这一方案的重点在于省去普通切相调光器所需的笨重元件(泄放电阻和阻尼器)。

        照明电源的一个新兴趋势是使用PLC开关。PLC开关将数位信号添加到连续的输入电源上(而不是会产生断续的输入电源并且是造成闪烁主要根源的切相调光器),因而是市场上其它方案的替代选择。虽然LED驱动器模组上具有接收器/DAC转换器的开关,需要PLC开关作为信号产生器,但这可以避免闪烁问题,并且可以应用在现有的电源双线装置中。

         0-10级调光、Dali调光、SM汇流排、I2C和SPI都是多线的接口。它们不仅能够实现闭合/断开和调光功能,还能够经经由服务器系统的双向通信,实现特定区域的亮度和颜色控制。虽然功能多,但因为系统成本较高而使它的普及性受到限制。

        另一种类別是无线接口,RF可以与遥控器共用,然而,问题在于如何识別每一盏灯,所以很难迴避掉与每盏灯和其它应用遥控器信号的干扰。Wi-Fi可以快速地发送大量资料(54Mbps),但是每个终端需要有自己的IP位址,所以必须使用昂贵的通信模组。此外,这种方案的重量过重,并且需要从LED驱动板上获取较大的功率。虽然蓝牙变换器能够以1Mbps的速度控制最多达7个的设备。但是,这对于LED灯来说仍然过重。

         Zigbee正逐渐成为最有希望的赢家,因为每个Zigbee网路可以控制高达65,536个设备,而且每一接收模组的能耗也较低。而它的资料传输速率达到20k~256kpbs,足以用来控制闭合/断开、调光和颜色。

        经由这些照明管理系统的介绍,可以预见到双线系统的“PLC LED照明开关”的发展方向。显然,Zigbee无线系统很快就会成为主流。与切相调光器开关类似,PLC LED照明开关可应用于现有的设备、开关盒以及双线电源线,并能够通过使用连续输入电源和灯驱动器模组(light driver block),实现更好的调光性能和效率,例如,没有Triac调光器的泄放电阻和阻尼器电路模组。此外,Zigbee能够胜过其它无线接口解决方案,因为变换器和接收器的功耗低,同时具有充足的传输速率来实现多终端控制。目前有两个主要的联盟正在努力发展这两种解决方案,不过,电源供应商也要能够提供合适的LED驱动电源解决方案,且可与这些接口充分配合,这也是非常重要的因素。

 



 
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