加強LED智能化，改善其發光質量、效率與成本

對實際使用情況的數據記錄能讓操作人員精確地調節自己的運行成本規劃、維護資源以及未來投入。它還能夠實現更先進的前瞻性診斷。動態高能耗或需要大量更換燈泡，這些問題如果能提早告知操作人員，就可以在它們推高運行與維護成本以前，盡快加以處理。

連接能力也是很多照明系統的基礎， 尤其是娛樂應用。這個市場中已有了很多通信標準， 包括DALI、DMX512和KNX,而支持這些協議的設備就擁有了一種競爭優勢。

電力線通信

PLC(電力線通信)即讓網絡設備運行在為設備供電的相同電源線上，而無需裝設獨立電纜作為通信鏈路，這是照明應用的一種重要技術。對于不需要全套PLC 功能集的應用， PLC -Lite是一種靈活的替代方法，它以較低的數據速率提供了簡捷性，并降低了協議開銷。開發人員能夠以低得多的每鏈路成本實現PLC-Lite,小于PLC的一些更復雜變型，如G3或PRIME(電力線智能讀表演化)。

由于PLC-Lite不是一個固定的標準，開發人員可以利用它的靈活性優化某個通道特性的實現，以提高那些需要處理電力線干擾環境下的鏈路強健性。PLC-Lite非常適用于需要低成本但有強健通信通道的應用，如家庭網絡中的單只燈泡或墻上開關。

開發人員還可以采用射頻技術，以無線方式連接各個設備。通過模塊化結構，設備可以采用任何最適合客戶需求的連接。無論鏈接是采用PLC或Wi-Fi,數據都通過一個標準I2C或SPI端口傳送給微控制器。

集成化優勢

為降低系統成本，開發人員需要一種有足夠處理能力的微控制器，用一只微控制器就能實現功率級、LED控制、傳感器輸入以及遠程連接能力。通常情況下，一個集成了所有系統控制器的單芯片設計要比需要多MCU的方案價格更低。

不過，有些照明系統中存在著高電壓和低電壓，通常需要在PFC和DC/DC之間有一種隔離邊界(圖3)。這種情況下，采用兩只微控制器可能更容易些，兩只微控制器通過I2C或SPI接口實現跨隔離邊界的通信。如果設計是非隔離的，則用同一只微控制器實現PFC和DC/DC轉換功能就相對簡單些。

當為LED設計使用單個微控制器時，最好是有一種適合于廣泛應用的高性能架構，這樣針對數字功率控制的設計就能支持各種電源結構。微控制器最好集成有以下功能：

(1) 高精度PWM生成以及占空比控制，以及高精度的死區，以實現對功率級的更高效、更高性能控制。先進PWM提供了生成非常精準彩色輸出以及調光級的能力。例如， 通過1 6 路PWM輸出，微控制器可以獨立地控制多達16個單獨LED串。

(2) 提供高達4.6M采樣/s采樣與轉換速度的模數轉換器。A/D模塊與PWM相結合，使工程師能夠創造出一個嚴密的反饋回路，對不斷變化的系統與周圍工作條件做出快速反應。

(3) 內置故障保護機制，處理過流和過壓情況。PWM故障跳閘區使系統能夠在意外系統狀況下， 繞開CPU并用一個預先設定的狀態替代PWM信號，從而防止系統損壞。

(4) I2C 、SPI 、UART 、USB與CAN外設具有已生產就緒的固件驅動，滿足大多數LED應用的連接需求。

德州儀器公司的C2000Piccolo 平臺是用于LED照明設計的集成微控制器的例子(圖4) .32位TMS320C28x核心提供了微控制器器件中的數字信號處理能力，具有經優化的算術運算、用于實時控制的中斷驅動架構，以及能響應變化事件的可編程靈活性。TI的集成CLA(控制規齒加速器)是一個獨立核心，在無需增加成本或第二只MCU開銷的前提下，實現了雙核運行。CLA能夠獨立于C28xDSP運行，其設計可完成高效的并行處理。

Piccolo 微控制器將一個照明系統的功能劃分為C28x核心和CLA核心， 用一只芯片實現了完整的智能LED控制器。例如， CLA 可以用于運行PLC 算法， 而同時C28x核心則專注于數字功率轉換以及LED串控制。對于需要更先進或更高帶寬PLC 的應用， 還有一個供Piccolo F2806x微控制器使用的集成式Viterbi復雜算術單元(VCU) .該VCU 專門針對PLC 算法做了調整，與沒有VCU情況相比，可以使PLC處理速度提高6倍。

很多公司都提供開發軟硬件，幫助工程師們評估和設計出各種LED照明應用，從小電壓的輔助供電系統，直到有遠程連接功能的高電壓全交流供電系統。TMDSIACLEDCOMKITacLED照明與通信開發人員套件就提供了一個完整的平臺， 可加快交流供電的智能照明產品設計，使其具有高的工作效率( 約90% ) ,并完全支持遠程連接以及照明通信協議。

附文：LED的優點

照明行業正在所有領域轉向LED技術，以獲得LED優于白熾燈、緊湊型熒光燈，甚至高壓鈉燈的優點。這些優點包括：

更高效率：LED有高的流明/瓦性能， 較傳統光源大大節省了能耗。

較少維護：LED的壽命在5萬小時水平，因此幾乎不需要頻繁的更換與維護。

直接照明：當光源可以直接照射時，照亮一個區域需要的光輸出就較低。LED 的光線旁漏較少，因此降低了光“污染”,優于其它光源。

抵御振動：對街燈等應用很重要，因為外部作用力可能影響一盞燈的工作壽命。

更安全的技術：LED不包含水銀， 較其它照明技術對環境更加安全。

智能控制：LED照明系統可以支持先進的功能，提高效率，以及更優化的照明。這些功能從自動調光直到自動適配當前環境光，以及自適應的每日定時運行，以獲得最大的節能效果。

快速工作：LED可以快速地完成開/閉轉換，并且具有較短的起動時間。