智能綠色LED照明技術(shù)與應用

　　3.2 傳感器接口芯片

　　相對于傳統白熾燈與氣體放電光源，LED容易控制，非常適合與各類(lèi)傳感器結合，實(shí)現智能控制，如使用傳感器來(lái)決定何時(shí)燈光應該打開(kāi)、關(guān)掉或根據環(huán)境情況調整為合適的光亮。圖5所示是傳感器在智能綠色LED照明中應用圖，超聲波、紅外線(xiàn)、聲敏、微波傳感器接人外部信息，再傳給微處理器。傳感器在LED的應用中要解決的關(guān)鍵技術(shù)有：

　?。?）低功耗/微功耗的待機電源；

　?。?）有效的干擾濾波算法和智能化控制；

　?。?）微功耗傳感器模塊、微處理器、網(wǎng)絡(luò )通信模塊。

　　以上都需要新型低功耗Ic的支持，是芯片研究的主要內容之一。

　　良好的傳感器接口芯片可以大大簡(jiǎn)化傳感器系統的設計，使傳感器能直接接收輸人信號并執行激勵、補償、限幅和線(xiàn)性化工作，并以工程單位（標準波特率）通過(guò)一對串行口輸出數據。由于絕大多數傳感器產(chǎn)生的是低電平微弱信號，因此它們對來(lái)自周?chē)h(huán)境中的干擾非常敏感，而且常常是非線(xiàn)性的，這就要求傳感器接口芯片首先對信號進(jìn)行預處理（放大、濾波、線(xiàn)性化）。傳感器接口芯片主要由A/D轉換、多工器（MUX）、可編程增益放大器（PGA）、電壓基準（REFERENCE）、激勵源（EXCITATIONS）、嵌入式微處理器（MICROPROCESSOR）、存儲器（RAM、E2PROM）等單元組成。

　　3.3 無(wú)線(xiàn)收發(fā)芯片

　　在現在LED顯示屏中，可以加入無(wú)線(xiàn)控制技術(shù)，通過(guò)用戶(hù)遠程輸人信息，再通過(guò)無(wú)線(xiàn)發(fā)射系統發(fā)送信號，在LED顯示屏終端接收發(fā)送過(guò)來(lái)的信號，再將信息顯示在LED顯示屏上，在這一系列控制中，關(guān)鍵是要開(kāi)發(fā)無(wú)線(xiàn)收發(fā)芯片，為L(cháng)ED顯示屏在無(wú)線(xiàn)控制上提供可靠的技術(shù)保障。目前在LED路燈照明中.已將ZigBee無(wú)線(xiàn)技術(shù)運用于其中，結合嵌入式系統，針對城市路燈控制系統現狀和節能及精確控制的實(shí)際需求，提出的無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)、單點(diǎn)控制解決方案。具備低功耗、遠距離、無(wú)線(xiàn)靈活組網(wǎng)、抗干擾、燈具故障自檢等優(yōu)點(diǎn)，可為廣大路燈控制設備廠(chǎng)商提供定制的無(wú)線(xiàn)配套產(chǎn)品。

　　3.4 LED驅動(dòng)芯片

　　LED照明是一個(gè)系統級的工程，包括LED燈珠、LED驅動(dòng)電源、LED照明燈具等組成部分。LED驅動(dòng)IC是LED驅動(dòng)電源的核心，是實(shí)現LED照明必不可少的一部分。目前出臺的一些標準對于LED路燈電源功率因數和轉換效率有更高的要求。主要包括：在更寬的輸人電壓范圍內能夠提供穩定的輸出電壓，在全負載范圍內能高效率工作，以及體積更小，功率密度更高等。

　　同時(shí)，LED照明驅動(dòng)電路要求應用線(xiàn)路簡(jiǎn)約也急需要新的拓撲結構的LED恒流驅動(dòng)芯片.例如更加適合原邊控制技術(shù)、源極驅動(dòng)技術(shù)的芯片。另外，在以往的LED驅動(dòng)電路中存在電解電容器壽命和驅動(dòng)電路元器件多等問(wèn)題，電解電容器的存在影響了整個(gè)系統的整體壽命，元器件多使電路的成本增長(cháng)。HvLED可以很好的解決上述問(wèn)題，同時(shí)它具有導通電流小、工作電壓高、容易散熱和易于市電驅動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。HVLED正在成為與LVLED并駕齊驅進(jìn)入室內照明海量市場(chǎng)有競爭力的新寵。研發(fā)專(zhuān)門(mén)針對HvLED的驅動(dòng)芯片非常必要，有一款正在開(kāi)發(fā)針對HVLED的恒流驅動(dòng)芯片，可以根據輸入電壓的不同讓不同個(gè)數的LED分段點(diǎn)亮，使整個(gè)系統具有很好的功率因數，很好的效率和光效。整個(gè)應用電路簡(jiǎn)潔無(wú)需電解電容器和電感器嘲。

　　4 結束語(yǔ)

　　隨著(zhù)未來(lái)幾年LED照明的增長(cháng)與普及，LED的高效率將會(huì )降低整個(gè)地球的能源消耗和照明成本，LED也開(kāi)啟了許多新的照明發(fā)展機遇。這些是普通燈具所不可能實(shí)現的，它將充分結合智能微控制器、傳感器來(lái)確保我們“聰明”地使用能源智能綠色LED照明的關(guān)鍵技術(shù)之一是集成電路芯片設計技術(shù)的不斷創(chuàng )新和發(fā)展。北京大學(xué)上海微電子研究院在智能綠色LED照明領(lǐng)域進(jìn)行了深入研究，針對不同的應用場(chǎng)合研發(fā)了一系列專(zhuān)用集成電路和系統方案，涵蓋LED景觀(guān)/燈飾照明、室內中小功率LED照明、戶(hù)外大功率LED照明、智能化控制網(wǎng)絡(luò )軟件與硬件研發(fā)等多個(gè)方面，爭取為智能綠色LED技術(shù)發(fā)展做出應有的貢獻。