LED照明管理系統(tǒng)介紹與發(fā)展趨勢

現今半導體業(yè)界最有前景的一個領域就是LED照明管理系統(tǒng)的開發(fā)，例如LED芯片和使用LED功率驅動的發(fā)光裝置。本文將介紹照明管理系統(tǒng)，并介紹如何使用設計優(yōu)良的驅動板來提高功效。我們還將討論優(yōu)質LED模塊所具有的長壽命和高照明功效優(yōu)勢。如果用汽車來打個譬喻，照明管理系統(tǒng)就好比作駕駛技巧。從閉合/斷開的機械式照明開關到智能化亮度管理模塊，各種不同的系統(tǒng)能夠說明駕駛人員享受從綠色駕駛(eco-driving)到賽車比賽的各種駕駛風格。

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

本文還將討論了解當前正在使用與在未來將會受到歡迎的照明管理系統(tǒng)的重要性。照明管理系統(tǒng)可以分為具有有線和無線接口兩類，而有線接口還可以分成雙線和多線兩個子類別。機械式閉合/斷開開關(包括運動傳感開關)是傳統(tǒng)的解決方案并獲大多數應用采用，它們具有簡單、可靠和經濟的特性，但是智能功能較少。

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

調光開關制造商正在開發(fā)針對LED負載的有源開關前沿調光器。這一方案的重點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)。

照明電源的一個新興趨勢是使用PLC開關。PLC開關將數字信號添加到連續(xù)的輸入電源上(而不是會產生斷續(xù)的輸入電源并且是閃爍的主要根源的切相調光器)，因而是市場上其它方案的替代選擇。雖然LED驅動器模塊上具有接收器/DAC轉換器的開關需要PLC開關作為信號發(fā)生器，但這可以避免閃爍問題，并且可以用于現有的電源雙線裝置。

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

另一種類別是無線接口，無線RF可以與遙控器共享，然而，問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，這種方案的重量過重，并且需要從LED驅動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個設備。但是，這對于LED燈來說仍然過重。

Zigbee正在變成最有希望的贏家，因為每個Zigbee網絡可以控制高達65,536個設備，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、調光和顏色。

通過介紹這些照明管理系統(tǒng)，可以預測雙線系統(tǒng)的“PLC LED照明開關”的發(fā)展方向。顯然，Zigbee無線系統(tǒng)將很快成為主流。類似于切相調光器開關，PLC LED照明開關可應用于現有的設備、開關盒以及雙線電源線，并能夠通過使用連續(xù)輸入電源和燈驅動器模塊，實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能夠勝過其它無線接口解決方案，因為變換器和接收器的功耗低，同時具有充足的傳輸速率來實現多終端控制。現在有兩個主要的聯盟正在努力發(fā)展這兩種解決方案，不過，電源供貨商提供能夠很好配合這些接口的合適的LED驅動電源解決方案，也是非常重要的因素。