智能綠色LED照明技術與應用

　　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，非常適合與各類傳感器結合，實現智能控制，如使用傳感器來決定何時燈光應該打開、關掉或根據環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、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鍵技術有：

　　（1）低功耗/微功耗的待機電源；

　　（2）有效的干擾濾波算法和智能化控制；

　　（3）微功耗傳感器模塊、微處理器、網絡通信模塊。

　　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、限幅和線性化工作，并以工程單位（標準波特率）通過一對串行口輸出數據。由于絕大多數傳感器產生的是低電平微弱信號，因此它們對來自周圍環境中的干擾非常敏感，而且常常是非線性的，這就要求傳感器接口芯片首先對信號進行預處理（放大、濾波、線性化）。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 無線收發芯片

　　在現在LED顯示屏中，可以加入無線控制技術，通過用戶遠程輸人信息，再通過無線發射系統發送信號，在LED顯示屏終端接收發送過來的信號，再將信息顯示在LED顯示屏上，在這一系列控制中，關鍵是要開發無線收發芯片，為LED顯示屏在無線控制上提供可靠的技術保障。目前在LED路燈照明中.已將ZigBee無線技術運用于其中，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際需求，提出的無線組網、單點控制解決方案。具備低功耗、遠距離、無線靈活組網、抗干擾、燈具故障自檢等優點，可為廣大路燈控制設備廠商提供定制的無線配套產品。

　　3.4 LED驅動芯片

　　LED照明是一個系統級的工程，包括LED燈珠、LED驅動電源、LED照明燈具等組成部分。LED驅動IC是LED驅動電源的核心，是實現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，LED照明驅動電路要求應用線路簡約也急需要新的拓撲結構的LED恒流驅動芯片.例如更加適合原邊控制技術、源極驅動技術的芯片。另外，在以往的LED驅動電路中存在電解電容器壽命和驅動電路元器件多等問題，電解電容器的存在影響了整個系統的整體壽命，元器件多使電路的成本增長。HvLED可以很好的解決上述問題，同時它具有導通電流小、工作電壓高、容易散熱和易于市電驅動等優點。HVLED正在成為與LVLED并駕齊驅進入室內照明海量市場有競爭力的新寵。研發專門針對HvLED的驅動芯片非常必要，有一款正在開發針對HVLED的恒流驅動芯片，可以根據輸入電壓的不同讓不同個數的LED分段點亮，使整個系統具有很好的功率因數，很好的效率和光效。整個應用電路簡潔無需電解電容器和電感器嘲。

　　4 結束語

　　隨著未來幾年LED照明的增長與普及，LED的高效率將會降低整個地球的能源消耗和照明成本，LED也開啟了許多新的照明發展機遇。這些是普通燈具所不可能實現的，它將充分結合智能微控制器、傳感器來確保我們“聰明”地使用能源智能綠色LED照明的關鍵技術之一是集成電路芯片設計技術的不斷創新和發展。北京大學上海微電子研究院在智能綠色LED照明領域進行了深入研究，針對不同的應用場合研發了一系列專用集成電路和系統方案，涵蓋LED景觀/燈飾照明、室內中小功率LED照明、戶外大功率LED照明、智能化控制網絡軟件與硬件研發等多個方面，爭取為智能綠色LED技術發展做出應有的貢獻。