兩張圖看懂LED燈具智能控制差異化設計竅門
數碼LED驅動
除了調光控制外,數碼信號控制器也能主動提供電源來控制流向高亮度LED的順向電流。降壓和升壓開關模式電源供應技術(SwitchModePowerSupply;SMPS)能被用來為LED供電。
若LED或LED燈串的順向電壓小于電源電壓,便可使用降壓技術。如圖二所示,在此技術中,PWM會控制開關(Q),以及當開關 (Q)關閉時對應于LED順向電流的感測電阻(Rsns)電壓。數碼信號控制器的比較器被用來比較流經電阻(Rsns)的電壓及可配置的內部參考電壓,此參考電壓與LED所需的順向電流成正比。感測電壓大于內部參考電壓時,類比比較器會阻止PWM打開開關(Q),電感(L)會將儲存電流放電至二極管(D) 及LED。在下一個PWM周期開始時,開關(Q)會關閉;然后不斷重復此過程。數碼信號控制器可主動調整流至LED的順向電流,無需動用任何CPU的資源。
反之,若LED或LED燈串的順向電壓大于電源電壓則可使用順向電壓。PWM會控制開關(Q),流經感測電阻(Rsns)的順向電流會被監測。數碼信號控制模塊上的類比數碼轉換(ADC)模塊會取樣流經感測電阻的電壓,對應至LED的順向電流。此數值會被比例積分 (ProportionalIntegral;PI)控制回路所采用,由數碼信號控制器的軟件執行,根據ADC讀數及對應于所需電流的軟件參考值來調整開關(Q)的工作周期。藉由在軟件中實現PI控制回路,數碼信號控制器能提供采用多種控制回路方式的彈性。盡可能減少PI控制回路所使用的CPU資源,數碼信號控制器可控制多個LED燈串,還能支持額外功能。
數碼通訊
數碼信號控制器能以智能的方式控制LED燈具,還能執行通訊協定,無需使用獨立通訊控制裝置。例如,DMX512照明控制協定使用標準的單向通訊,透過一個主裝置及多個從屬裝置,以512位元的封包數據速率和分別定址至每一個裝置或節點,將指令傳送至個別燈具。高速處理讓數碼信號處理器(DSP)能夠快速執行控制回路,可針對升壓轉換器優先采用控制器,還能運行DMX512等通訊協定。由于此通訊是在軟件中執行,不限于單一協定,能采用各種通訊方式來控制燈具。
縮短學習曲線
對設計人員來說,數碼LED控制的學習曲線是陡峭的,藉由使用數碼控制LED照明工具套件、參考設計及應用需知,事情將變得容易些。包括免費的程序原始碼、硬件文件以及可互換的功率級,以支持不同的功率拓墣。Microchip的DM330014LED照明開發套件便提供多張LED驅動器子卡,讓設計人員在同一塊板子上實驗多種驅動級。
LED的高效率及立即調光能力,能持續驅動混色及其它照明應用的進展。加入數碼信號控制器所提供的智能控制及通訊功能,設計人員將能為LED照明燈具添加先進的功能與特色,呈現出照明應用的差異性。
在LED燈中加入智能控制,可以更好的發揮LED的優勢,節能優勢也會發揮的更完善,在不同的環境下改變顏色,亮度已經成了事實,智能控制將是LED未來的趨勢。
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