LED照明管理系統介紹與發(fā)展趨勢

現今半導體業(yè)界最有前景的一個(gè)領(lǐng)域就是LED照明管理系統的開(kāi)發(fā)，例如LED芯片和使用LED功率驅動(dòng)的發(fā)光裝置。本文將介紹照明管理系統，并介紹如何使用設計優(yōu)良的驅動(dòng)板來(lái)提高功效。我們還將討論優(yōu)質(zhì)LED模塊所具有的長(cháng)壽命和高照明功效優(yōu)勢。如果用汽車(chē)來(lái)打個(gè)譬喻，照明管理系統就好比作駕駛技巧。從閉合/斷開(kāi)的機械式照明開(kāi)關(guān)到智能化亮度管理模塊，各種不同的系統能夠說(shuō)明駕駛人員享受從綠色駕駛(eco-driving)到賽車(chē)比賽的各種駕駛風(fēng)格。

本文首先介紹照明管理系統控制中的設備類(lèi)別，包括閉合/斷開(kāi)、調光、顏色和特殊區域亮度控制這四種主要的照明管理類(lèi)別。

本文還將討論了解當前正在使用與在未來(lái)將會(huì )受到歡迎的照明管理系統的重要性。照明管理系統可以分為具有有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)接口兩類(lèi)，而有線(xiàn)接口還可以分成雙線(xiàn)和多線(xiàn)兩個(gè)子類(lèi)別。機械式閉合/斷開(kāi)開(kāi)關(guān)(包括運動(dòng)傳感開(kāi)關(guān))是傳統的解決方案并獲大多數應用采用，它們具有簡(jiǎn)單、可靠和經(jīng)濟的特性，但是智能功能較少。

使用切相(phase cut)調光器的開(kāi)關(guān)具有調光控制功能，是智能水平更高的選擇;而基于Triac的前沿類(lèi)型則相對傳統而且普及，另外采用基于MOSFET或IGBT的后沿調光器的有源開(kāi)關(guān)也越來(lái)越受歡迎。然而，這些系統都是針對白熾燈或鹵素燈等阻性負載而開(kāi)發(fā)的，并不適用于LED負載。

調光開(kāi)關(guān)制造商正在開(kāi)發(fā)針對LED負載的有源開(kāi)關(guān)前沿調光器。這一方案的重點(diǎn)在于省去普通切相調光器所需的笨重組件(泄放電阻和阻尼器)。

照明電源的一個(gè)新興趨勢是使用PLC開(kāi)關(guān)。PLC開(kāi)關(guān)將數字信號添加到連續的輸入電源上(而不是會(huì )產(chǎn)生斷續的輸入電源并且是閃爍的主要根源的切相調光器)，因而是市場(chǎng)上其它方案的替代選擇。雖然LED驅動(dòng)器模塊上具有接收器/DAC轉換器的開(kāi)關(guān)需要PLC開(kāi)關(guān)作為信號發(fā)生器，但這可以避免閃爍問(wèn)題，并且可以用于現有的電源雙線(xiàn)裝置。

0-10級調光、Dali調光、SM總線(xiàn)、I2C和SPI都是多線(xiàn)接口方式。它們不僅能夠實(shí)現閉合/斷開(kāi)和調光功能，還能夠通過(guò)服務(wù)器系統的雙向通信，實(shí)現特定區域的亮度和顏色控制。即便不考慮這些豐富的功能，系統成本較高還是普及受到限制的原因。

另一種類(lèi)別是無(wú)線(xiàn)接口，無(wú)線(xiàn)RF可以與遙控器共享，然而，問(wèn)題在于如何識別每一盞燈，所以很難回避與每盞燈和其它應用遙控器信號的干擾。Wi-Fi可以快速發(fā)送大量資料(54Mbps)，但是每個(gè)終端需要有自己的IP地址，所以必須使用昂貴的通信模塊。此外，這種方案的重量過(guò)重，并且需要從LED驅動(dòng)板上獲取較大的功率。雖然藍牙變換器能夠以1Mbps的速度控制最多7個(gè)設備。但是，這對于LED燈來(lái)說(shuō)仍然過(guò)重。

Zigbee正在變成最有希望的贏(yíng)家，因為每個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò )可以控制高達65,536個(gè)設備，而且接收模塊的能耗也較低。而它的數據傳輸速率達到20k~256kpbs，足以控制閉合/斷開(kāi)、調光和顏色。

通過(guò)介紹這些照明管理系統，可以預測雙線(xiàn)系統的“PLC LED照明開(kāi)關(guān)”的發(fā)展方向。顯然，Zigbee無(wú)線(xiàn)系統將很快成為主流。類(lèi)似于切相調光器開(kāi)關(guān)，PLC LED照明開(kāi)關(guān)可應用于現有的設備、開(kāi)關(guān)盒以及雙線(xiàn)電源線(xiàn)，并能夠通過(guò)使用連續輸入電源和燈驅動(dòng)器模塊，實(shí)現更好的調旋光性能和效率，例如，不存在用于Triac調光器的泄放電阻和阻尼器電路模塊。此外，Zigbee能夠勝過(guò)其它無(wú)線(xiàn)接口解決方案，因為變換器和接收器的功耗低，同時(shí)具有充足的傳輸速率來(lái)實(shí)現多終端控制?，F在有兩個(gè)主要的聯(lián)盟正在努力發(fā)展這兩種解決方案，不過(guò)，電源供貨商提供能夠很好配合這些接口的合適的LED驅動(dòng)電源解決方案，也是非常重要的因素。