LED智能照明在城市景觀(guān)、室內、道路照明等控制系統中的異同

　　最近，《電子產(chǎn)品世界》就此話(huà)題訪(fǎng)問(wèn)了部分海外芯片企業(yè)。

　　                    室外照明必須安全承受極端環(huán)境條件
　　凌力爾特公司電源產(chǎn)品部產(chǎn)品市場(chǎng)總監Tony Armstrong分析道，在所有的照明應用中，實(shí)現寬線(xiàn)路輸入電壓、輸出電壓和溫度范圍內的準確 LED 電流調節都是至關(guān)緊要的，這是因為一定不得讓 LED 亮度的變化被人眼所察覺(jué)。同樣，為了確保盡可能長(cháng)的 LED 工作壽命，不要以高于其最大額定值的電流來(lái)驅動(dòng) LED，這一點(diǎn)很重要。
                                      
　　室外照明 (例如：城市景觀(guān)照明以及道路或街道照明) 的設計必須以安全承受其將遭受的極端環(huán)境條件為目標。這意味著(zhù)，在設計其LED 驅動(dòng)器電路以及用于包住照明系統的外殼時(shí)必須采取特別謹慎的設計對策。美國舊金山的一項工程便是有關(guān)于此的一個(gè)范例，在最近的18個(gè)月時(shí)間里，他們采用LED建筑照明燈對一座大橋進(jìn)行了改裝。在橋上，從橋頂塔到橋面的懸掛纜上，每隔一英尺安裝一個(gè)LED燈，總計2.5萬(wàn)個(gè)。給那些不熟悉此橋的讀者說(shuō)明一下：這座橋從舊金山橫跨至位于舊金山海灣中間的耶爾瓦布埃納島 (Yerba Buena Island)，跨度幾乎達2英里。該項目是由一家名為Bay Lights的公司推動(dòng)的，該公司開(kāi)發(fā)的控制算法使LED燈光不斷變化，LED照明充滿(mǎn)活力。該項目的每一盞燈都是單獨控制的，燈光花樣兩年內都不會(huì )重復。照明系統由 Philips Color Kinetics 開(kāi)發(fā)，設計能耗較之傳統 (非 LED 型) 解決方案減少了 85%。由 Philips Color Kinetics 提供的專(zhuān)用 LED 是具有 4200K 相關(guān)色溫的 eW Flex SLX 產(chǎn)品。已經(jīng)安裝了綿延近 4.5 英里的 LED 燈。

　　很顯然，室內 LED 燈不需要工作在惡劣的天氣或者極端溫度條件下。但是，它們還是需要仔細的設計才能提供足夠的光輸出。

　　               民居類(lèi)照明可更換有雙向可控硅調光器的燈泡
　　IR（國際整流器）公司LED系統與應用部門(mén)經(jīng)理Peter B. Green介紹道，城市夜景照明的控制系統屬于基礎設施架構照明，有時(shí)，它會(huì )用到更高級的調光方法，因為它們一般不限定于采用現有調光器進(jìn)行操作。
                                                                                         
　　室內照明可進(jìn)一步劃分為民居類(lèi)和工業(yè)類(lèi)，其中民居類(lèi)主要在于更換那些依賴(lài)現代有雙向可控硅調光器的燈泡，而工業(yè)LED燈可能通過(guò)0~10V，DALI或一些其它的數字照明控制協(xié)議進(jìn)行控制。民居中的LED燈一般取代白熾燈，其中大多數都設計成螺旋底座形式。這種照明一般已經(jīng)是通過(guò)0~10V控制，或DAIL，由運動(dòng)傳感器或者墻上的面板進(jìn)行控制。LED替代夾具可以采用超級每瓦流明來(lái)生產(chǎn)，它們能夠利用相同的控制方法運行，在調光過(guò)程中不會(huì )產(chǎn)生能量損耗，并可以穩定的調光至低照明等級。

　　道路照明是另外一個(gè)特殊領(lǐng)域，一般采用數字網(wǎng)絡(luò )控制。然而，在這種情況下，開(kāi)關(guān)調光一般足夠改變固定等級之間的照明輸出。在黑暗時(shí)段，一般可以實(shí)現節能。在這種情況下，具有雙路通信的數字網(wǎng)絡(luò )一般非常有用，用以報告可能引發(fā)的故障并向維護人員提出報警。

　　                                 不同細分市場(chǎng)的差別在細節                                                      
　　安森美半導體的LED通用照明及電源模塊細分市場(chǎng)總監Sri Jandhyala指出，從宏觀(guān)層面看，不同細分市場(chǎng)的應用要求類(lèi)似類(lèi)型的方案，如通信、傳感器及LED驅動(dòng)器等。差別在于細節。
                                              
        例如，街道照明所要求的功能組合及距離比室內照明更高。街燈應用還可能要求故障容限更高及更強固的方案，因為街燈方案的替換或維修成本比在應用中構建這些方案的成本更高。能夠控制光源是一項通用要求。但是，在商業(yè)、工業(yè)及街燈應用中，光源(即街燈本身)與“控制中心”之間能夠通信很可能是一項極有用的功能，這種雙向通信功能可使這些智能聯(lián)網(wǎng)型光源引起無(wú)數的新用途。

                                    　　相同點(diǎn)：全部向數字控制轉換
　　Marvell的技術(shù)市場(chǎng)經(jīng)理關(guān)振源認為，目前，市內景觀(guān)、室內和道路照明全部向數字控制方向轉換;其中的不同之處在于：市內景觀(guān)更多采用有線(xiàn)控制，并且更講究節能以及可靠性，軟件上更多實(shí)現多色彩的轉換;室內智能系統更講究用戶(hù)體驗和成本，軟件上實(shí)現照明的亮暗以及冷暖等提高用戶(hù)舒適度的調節;而道路照明，節能、成本、可靠性、智能傳感以及無(wú)線(xiàn)傳輸的可靠性都更重要。
                                                 
　　針對不同應用，Marvell既能提供基于DALI協(xié)議的有線(xiàn)數字控制系統，也有基于Zigbee等的無(wú)線(xiàn)數字控制系統;另外，Marvell控制芯片512k的閃存空間，提供更多的軟件功能以及后續功能升級。

　　                   相同點(diǎn)：必須對環(huán)境光和空間占有狀態(tài)做出反應
　　奧地利微電子的SajolGoshal稱(chēng)，為了使照明更加有效，在照明區域里，照明系統都必須對周邊環(huán)境做出反應。不論是室內照明、室外照明，道路照明抑或公共照明，系統必須對環(huán)境光和空間占有狀態(tài)做出反應。此外，它們還需在不同節點(diǎn)之間實(shí)現互通，然后更大程度地實(shí)現調節和控制功能，從而能夠設定更為普遍的參數，例如根據需要使建筑物、校園或其他特定空間的照明設施減少一定比例的能源消耗。
                                          
　　在選擇照明裝置時(shí)也存在一些不同，原因在于不同的照明裝置對傳感器和計時(shí)裝置的反應不同。建筑物外觀(guān)的照明燈只需要對日光以及晝夜做出反應。道路照明燈則需要對空間占有率做出有效的反應，以便在夜晚交通高峰到來(lái)之前使道路照明狀況居于良好;有時(shí)，它需要在深夜時(shí)自行調整至最低照明亮度。室內照明則對以上提及的情況都有要求，它必須根據時(shí)間和環(huán)境光對空間占有率做出不同的反應。而所有的照明燈都可以通過(guò)不同程度的色溫調節和亮度控制得到改善，只是采用的方式不同。

　　                                   差異點(diǎn)：控制項目和控制方法
　　Fairchild公司LED照明部產(chǎn)品市場(chǎng)工程師James Lee按控制對象、控制項目和控制方法進(jìn)行了闡明。城市景觀(guān)、室內、道路照明具有相同的控制對象，但是它們有著(zhù)由額定功率和顏色混合條件所決定的不同的負載配置。
                                                    
　　控制項目是開(kāi)/關(guān)、亮度和顏色控制，這些項目在三種應用之間可能相似，但是由于用戶(hù)要求可能有所不同，例如，城市景觀(guān)照明和室內照明可以使用亮度和顏色控制，而高速公路照明僅僅使用亮度控制，而不使用顏色控制。

　　控制方法是控制系統和LED負載之間的用戶(hù)接口和通信方法，集群控制適用于城市景觀(guān)和高速公路照明，這些應用的網(wǎng)絡(luò )區域是非常廣泛的，具有眾多的終端負載。因此，來(lái)自單一控制服務(wù)器站的有線(xiàn)控制信號傳送是主要的功能。簡(jiǎn)單是室內環(huán)境照明的重要因素，因而，無(wú)線(xiàn)控制接口是適合的方案，采用微型用戶(hù)接口，比如遙控裝置、觸摸屏或智能手機。