智能LED街燈與樓宇照明通信、控制及保護方案

智能照明（Smart Lighting）涉及通信和傳感功能，能夠進行遠程控制（開啟或關閉、調光或改變顏色）和監控（遠程診斷）建筑物、街道或家里的一個或多個燈具。智能照明也為燈具提供信息，使它能根據使用情況或環境光線等進行亮度調節。另一方面，高亮度白光LED非常適合區域照明應用，具有方向性更好、色彩質量更佳、環保等特點，并且能夠更方便地控制其開啟和關閉，便于自動檢測環境光來改變亮度，使其在智能LED街燈等應用中越來越受矚目。

　　智能照明的通信可用無線或現有的電力線基礎設施實現。電力線是世界上最大的銅基礎設施，家庭或辦公樓的每個角落都有電源插座，使之成為一個覆蓋范圍極為廣泛的網絡。

　　鑒于所有照明燈具都是連接到電力線將電力轉換成光，電力線通信（PLC）已成為智能照明主要通信和控制鏈路的合理途徑。

　　安森美半導體利用其先進半導體技術，推出了針對智能照明的包括通信、傳感器、KNX收發器及保護解決方案，有助于以更少電能執行相同（甚至更多）的任務，進一步提升能效，節約能源。

　　例如，利用安森美半導體的PLC調制解調器（如AMIS-49587）、PLC線路驅動器（如NCS5650）和諸如NOA1302這樣的環境光傳感器，可基于電力線輕松構建聯網型LED街燈智能控制系統，有助于市政、電力公司和商業企業遠程調節路燈的光輸出，減少其路燈網絡的整體能耗。此外，在樓宇智能溫度調節及燈光控制應用中，也可在雙絞線布線上使用KNX收發器，利用KNX網絡進行照明控制。

圖1 安森美半導體用于智能LED街燈的調制解調器、電源及傳感器方案概覽

　　1 符合嚴格國際標準、獲得市場驗證的PLC調制解調器

　　電力線通信有助于公用事業公司為其配電網絡增加更高級別的功能，從而讓消費者更能掌自己的能耗。安森美半導體提供一系列領先擴頻型頻移鍵控（S-FSK）PLC調制解調器，如AMIS30585、AMIS49587和NCN49597等。其中，AMIS-30585和AMIS-49587均基于ARM7內核微控制器（MCU），僅支持AC工作，每通道最大波特率分別為1.2k和2.4k；新推出的NCN49597基于ARMCortexM0內核MCU，同時支持AC及DC工作，每通道最大波特率達4.8k，支持CenelecA、B、C及D波段，且提供可編程軟件。還預計將于2012年下半年推出在NCN49597基礎上還集成功率放大器功能的NCN49599PLC調制解調器?！　∵@些強固的窄帶PLC調制解調器嵌入了PHY+MAC，符合嚴格的國際標準（FCC、CENELEC、IEC61334-5-1），可在低壓和中壓網絡上運行，提供最佳的物料單（BOM）成本和極低的能耗。

　　2 KNX收發器及評估板

　　KNX是一個符合智能樓宇標準、基于開放式系統互連（OSI）的網絡通信協議。KNX是融合了此前的3個標準，包括歐洲家庭系統協議（EHS）、BatiBUS和歐洲安裝總線（EIB或Instabus）。KNX支持的開放標準包括：EN50090歐洲標準、ISO/IEC14543-3國際標準、GB/Z20965中國標準、ANSI/ASHRAE135美國標準。

　　安森美半導體提供的KNX收發器有：NCN5120、NCN5121、NCN5110和NCN5111等，可用于連接電器和傳感器，為建筑物內9600波特KNX雙絞線（TP）總線提供溫度及光線控制。雙絞線總線可提供數據通信和電力供應。

表1 安森美半導體KNX收發器

圖2 KNX網絡通信架構

　　值得一提的是，安森美半導體與恩智浦（NXP）半導體最近聯合推出了用于高能效雙絞線網絡的評估板及完整參考設計。此評估板采用NXP的低功耗Cortex-M0微控制器LPC1227及安森美半導體的NCN5120接收器-發射器IC，幫助建筑物自動化客戶簡化設計流程，將即可應用的高能效KNX雙絞線方案，用于照明開關及控制、供暖通風空調（HVAC）控制、百葉窗及占用情況（occupancy）檢測等應用。

　　3 運動檢測器無源紅外控制器（PIR）

　　安森美半導體的NCS36000無源紅外控制器用于照明和占用情況感測市場，可放大和調節來自PIR傳感器的信號。該器件的工作電壓為3.0V—5.75V，集成了低噪聲2級放大器，有內部參考電壓驅動傳感器;采用帶外部RC的內部振蕩器；具有單脈沖或雙脈沖檢測功能；數字濾波器可最大限度地減少誤報；直接驅動LED和繼電器。該器件是一個非常靈活的解決方案，客戶可以自定義數字濾波和模擬處理，適用于各種傳感器，BOM成本低于同類分立式解決方案。　　4 環境光及距