基于ST HVLED001A的80W無(wú)線(xiàn)控制街燈照明方案

街道照明裝置已從提供基本的照明發(fā)展成為支持一系列服務(wù)（包括在場(chǎng)和交通水平監控以及事件檢測監控）的核心部分，更不用說(shuō)針對特定道路和天氣條件優(yōu)化照明水平了 –幫助政府將城市變成智慧城市。

此方案以 ST HVLED001A增強型峰值電流模式控制器為基礎，能夠控制輸出功率高達150 W的LED驅動(dòng)器中的高功率因數（HPF）反激或降壓-升壓拓撲結構。其他拓撲結構（例如buck，boost和SEPIC）也可以 也可以實(shí)現。搭配sub-GHz無(wú)線(xiàn)電優(yōu)勢, 為智慧控制的基礎! 在今日的市場(chǎng)中，無(wú)線(xiàn)區域網(wǎng)路(Wi-Fi)、藍牙(Bluetooth)和ZigBee等技術(shù)已讓2.4GHz協(xié)定被大幅接受，且應用范圍極廣。然而，針對資料傳輸速率較低的應用，例如家庭保全/自動(dòng)化及智慧街燈而言，sub-GHz無(wú)線(xiàn)系統能提供更多的優(yōu)點(diǎn)，包括較長(cháng)的傳輸距離、較低的功耗，以及較少的布建和操作成本等。Sub-GHz無(wú)線(xiàn)電能提供相對簡(jiǎn)單的無(wú)線(xiàn)解決方案，并且僅靠電池電力便能持續運作很長(cháng)時(shí)間。其明顯優(yōu)于2.4GHz無(wú)線(xiàn)電的優(yōu)點(diǎn)包含傳輸距離遠、低干擾、低功率等。  

STEVAL-LLL006V1板具有全面電源管理和無(wú)線(xiàn)連接的大功率LED照明解決方案?？稍?LoWPAN網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )上工作的80W恒流智能LED驅動(dòng)器的主要特性。該電源能夠以非常高的位移功率因數和非常低的輸入電流失真功率因數來(lái)驅動(dòng)很寬范圍（60V-110V）以及很寬的輸入范圍（90V-300VAC）的LED電壓。 6LoWPAN網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )通過(guò)微控制器和SubGHz無(wú)線(xiàn)模塊實(shí)現了對光的遠程控制。電源的待機功耗小于500mW。電源管理LED驅動(dòng)器通過(guò)無(wú)線(xiàn)連接模塊通過(guò)微控制器單元（MCU）進(jìn)行通信。與MCU和SubGHz模塊連接的LED驅動(dòng)器將充當獨立的智能燈，也稱(chēng)為照明節點(diǎn)。來(lái)自外部世界的照明節點(diǎn)的通信是通過(guò)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行的，該網(wǎng)關(guān)被稱(chēng)為數據通信單元（DCU）。 DCU可以用作來(lái)自物聯(lián)網(wǎng)（IOT）云服務(wù)器或任何輸入的接口，以遠程控制照明記錄。開(kāi)發(fā)該板是為了牢記與DCU進(jìn)行通信，并根據用戶(hù)的輸入進(jìn)行操作。該電源正在充當照明節點(diǎn)，具有所有智能功能，例如用于連接的智能照明的ON / OFF，調光和6LoWPAN網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )功能。該板能夠提供高功率質(zhì)量功能，并具有保護和EnergyStar功能，可滿(mǎn)足當今的需求。

借助HVLED001A LED照明控制器，具有各種工作模式，感應和保護機制以及基于STP21N90K5功率MOSFET的高效開(kāi)關(guān)，該電路板集成了智能電源轉換級。該板能夠以恒定電流模式將90-300 VAC的寬輸入電壓范圍轉換為60-110 VDC的輸出，具有高功率因數和低諧波失真。板載STM32L071KZ微控制器能夠通過(guò)嵌入式SPSGRFC 1 GHz以下收發(fā)器模塊接收遠程開(kāi)，關(guān)和調光命令。數據集中器（DCU）和移動(dòng)Android應用程序已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)，可以無(wú)線(xiàn)遠端控制。 DCU由NUCLEO-F401RE MCU開(kāi)發(fā)平臺，用于與LED驅動(dòng)器板進(jìn)行低于1 GHz的通信板X(qián)-NUCLEO-IDS01A4和用于與移動(dòng)設備進(jìn)行藍牙通信板X(qián)-NUCLEO-IDB05A1組成。手機APP在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )中收集板上的微控制器和RF模塊代表的照明節點(diǎn)。

搭配的完整程式包STSW-LLL006FW固件演示了基于6LoWPAN無(wú)線(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的智能城市場(chǎng)景中的街道照明控制，該技術(shù)可從單個(gè)智能設備實(shí)現遠程調光和整個(gè)街道照明網(wǎng)絡(luò )的開(kāi)/關(guān)控制。

?場(chǎng)景應用圖

?產(chǎn)品實(shí)體圖

?方案方塊圖

?核心技術(shù)優(yōu)勢

· 寬輸入電壓90V-300V  AC

· 寬輸出電壓60V-110V  DC

· 可手機上云端無(wú)線(xiàn)遠端控制,網(wǎng)絡(luò )管理

· 待機功耗低于0.5 W，確保符合EnergyStar規范

· 符合RoHS

· 符合WEEE

?方案規格

基于HVLED001A高壓LED驅動(dòng)器的智能電源轉換級：

· 寬輸入電壓范圍：90 – 300 VAC

· 恒定電流輸出：60-110 V / 0.7 A，±5％電流調節

· 對于準諧振模式下的整個(gè)線(xiàn)路和負載周期，高功率因數> 0.97，低諧波失真 <15> 89％時(shí)的最高整體效率（包括輔助電源）

· 各種啟動(dòng)，運行和低功耗模式

· 開(kāi)路，短路，欠壓和過(guò)壓電路保護

基于STM32微控制器的數字和遠程控制部分：

· 嵌入式1 GHz以下收發(fā)器實(shí)現無(wú)線(xiàn)連接

· 可以接受遠程開(kāi)，關(guān)和調光命令

· 五個(gè)級別的模擬調光