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在发光二极体中添加智能功能(led)照明应用需要固定功能LED将驱动器转换为微控制器(MCU)或程式架构(Programmable Architecture)。对于需要先进功能的应用,使用MCU它可以实现许多智能功能,如高原调光控制(NaTIve Dimming Control)、专业混色(Specialized Color Mixing)、适应照明控制(AdapTIve LighTIng Control)及远端连结(Remote ConnecTIvity)。
对于照明应用,电力电子(Power Electronics)产品专用的MCU它甚至可以有效地控制灯具的供电,以满足成本效益,并进行照明控制和通信。就像许多现代电子产品的趋势一样,数字控制打开了更多的弹性空间,为照明产品带来了新的智能功能和差异。
专用MCU满足LED应用市场
经过快速发展,照明行业如今已经发展起来LED技术显示出许多好处。然而,不同类型的技术焦点娱乐应用,由于支持的功能不同,也有很大的差异。其中,住宅的应用包括灯泡更换和关键照明(Accent Lighting)一般来说,只需点亮一两个小范围的室外照明LED但是这个市场有成本压力,所以高级控制并不常见。至于商业应用,包括荧光灯安定
器(Fluorescent Ballast)、灯泡更换和关键照明也只需点亮一两个LED灯串,也受成本考虑的限制,这个市场有很高的节能意识;而高级应用则需要远端连接和智能控制器功能。
此外,娱乐应用还包括高级显示器和情境照明(Mood Lighting)。对于数字寻址照明介面,完整的强度控制和一致的颜色质量非常重要(DALI)或DMX-512之类的业界标准通讯协定,远端连结与支援也相当重要。室外及基础建设则包括街道照明、工厂与办公大楼照明等应用,此一市场的设备一般有为数众多的LED,许多灯串必须得到支持,其中亮度高LED也很常见,这些应用程序需要远端连接和高智能控制器。
降低系统建设成本 MCU实现高弹性焦点娱乐
最简单的LED使用照明系统LED可直接控制这些固定功能装置LED,而且成本相当低。一般来说,这些设备可以在没有软程序设置的情况下达到良好的能源效率。在最坏的情况下,开发人员必须多次计算,选择所需的驱动器或确定电路板元件的配置值。
虽然LED驱动器可以直接使用,但对于更先进的系统来说,不足。支持不同类型的支持LED(如高瓦数或不同颜色),或不同LED灯串配置可能需要使用不同的解决方案。事实上,系统的任何变化(如灯串)LED数量和灯串数量都可能改变驱动器。因此,高原设备制造商(OEM)大多数照明产品可能需要独特的类比驱动器。对于大型系列产品,这会增加OEM或者供应商的库存项目数量可能导致经济规模下降或设备成本增加。
另一方面,智能控制器可以使开发人员建立更灵活的照明系统。MCU在系统中,可以设置程式码来支持各种程序LED、独特的功率级需求,不同的灯串长度和不同数量的灯串,而不需要大大改变硬体。系统还可以设计自动检测需要驱动什么LED。MCU系统的可编程特性还可以实现高级调光和定序功能,提供高级照明场景控制和自动照明亮度。
弹性的数字控制可以使OEM单个控制器可以设计和控制各种产品。因为控制器IP可重复使用,因此也可大幅减少设计投资;弹性的控制器亦可减少库存的装置数目,同时透过更大的规模经济降低整体系统成本。
实现智能焦点娱乐 数字控制功不可或缺
这些转换阶段必须准确、灵活地控制。则须要精准、灵活地控制这些转换阶段。
1 智能焦点娱乐系统包括电源转换,LED 控制和通信三个主要阶段
智能控制器在每个主要阶段都需要保持效率和功能。使用固定功能的类比可能需要个别功能PFC、DC-DC、LED通信控制器。但是,使用特殊的电源电子产品MCU通过高度集成,可以降低灯具供电部件的成本。在效率、电源优化、通信连接港充足的情况下,单一MCU可控制照明系统功率级、LED三大部分的潜力,如照明控制和通信。MCU数位整合功能,照明系统可以减少许多不必要的部件,并利用中央程序平台协调智能照明系统的三个主要阶段。
尽管数字电源控制也能提高动态系统的转换效率。LED效率高于传统照明设备,运行和能源成本相对降低,但并非全部LED系统完全相同。当调光、改变颜色输出或以任何方式调整亮度输出时,数字电源控制可以使数字电源控制焦点娱乐系统的功率级达到更高的效率。同样在固定照明的情况下,MCU还可以通过更先进的功率级设计提高操作效率。这种效率提升对终端用户很有吸引力,两个在其他方面都是一样的LED就系统而言,差异值得突出。
例如,假设一个城市计划更换2000盏焦点注册,在比较两种型号时,效率达到10%的差异(2)。值得注意的是,高效系统的系统输入电源为178瓦(W),低效系统需要200瓦才能达到相同的160瓦照明输出。相当于每年节约10%的能源成本。仅是电源供应的能源效率就相当于节约33726美元,远高于LED系统节省的成本。
2 电源的数位控制可以达到比类比系统更高的转换效率,节省更高的成本LED技术。在这个例子中,10%的效率差异相当于每年节约10%的能源成本,仅从电源供应的能源效率计算就相当于节约33726美元。这种效率对终端用户很有吸引力,对其他两部分都是一样的LED就系统而言,它是关键差异。
灵活修正颜色和亮度 MCU提升焦点娱乐品质
对于商用照明及娱乐照明等多项应用而言,照明品质相当重要。品质在此是指能够输出一致的亮度和色彩之能力。然而,制造变异(Manufacturing Variation)、影响温度和老化的三个主要因素LED效能。
另外,每批LED输出可能会有很大的不同。使用同一批次LED单个设备的质量可以保持稳定。但是,如果同一产品线的设备使用不同批次的设备LED,由于制造变化,照明质量可能会有所不同。如果两个设备相邻安装,可能会有明显的差异和不可接受的照明质量。通过智能MCU,为了弥补任何差异,可以调整系统。因为这是用软件做的,因此,当产品必须保持一致时,可以在制造过程中进行有效的调整程序。
随环境温度的变化,LED输出也会发生变化。因此,系统必须能够用传感器检测环境温度。MCU必须能够读取传感器并进行调整LED驱动,灵活修正颜色和亮度。由于温度检查只需要定期进行,因此该功能的常费用相当低。
此外,MCU如果系统能可以监控自己的安全运行;LED当温度超过特定临界值时,照明控制器可以降低亮度或关闭灯串,并通知操作人员远程出现问题。过热会导致LED提前老化,导致照明输出减少。LED其使用寿命可延长,不超过特定温度。
当LED在老化的同时,质量也会受到影响,导致颜色配置的变化。例如,红光LED比蓝光寿命长LED特定电源输出或脉冲宽度调变短(PWM)频率产生的颜色会随着时间的推移而变化。智能控制器可以解决老化问题,修改颜色配置,以维持LED使用寿命期间系统照明效果一致。
管理质量和技术也可以提高安全性和效率。例如,在大雨期间,根据环境光调整照明可以提前点亮一些区域的焦点注册;如果环境光充足,照明可以变暗,以减少电源消耗。通过使用各种传感器和远程连接,焦点娱乐应用的安全性和效率可以大大提高。例如,交通标志或特定焦点注册的传感器可以在深夜监控交通状况。如果交通很忙,网络可以点亮比平时更多的焦点注册。
智能LED控制器不仅提高照明品质,还拥有调光及色彩混合等其他功能。在评估照明的使用方式后,如不需要完整的亮度,即可将个别灯光关闭或调暗。例如,在仓库中,工人可能分散在不同的空间作业,此时使用人体感测器,即可将正在使用的空间点亮,如果同一时间只有50%的楼层使用中,即可将其余的灯光关闭,节省一半的能源。
再以2号焦点注册为例。由于深夜交通流量的减少,大多数焦点注册的亮度可以变暗。如果使用与通信网络相匹配的动作传感器,焦点注册可以根据实际交通需要打开或关闭。如果焦点注册关闭时间达到25%(3),则可节省25%的能源,即68美元和218美元。在这种情况下,通过电源供应效率和智能运行,系统每年可节省多达101美元和844美元,约33%。
3 在评估照明的使用方式后,如果不需要完整的亮度,可以关闭或调暗个别照明。例如,使用人体传感器可以点亮目前需要使用的灯。例如,如果焦点注册关闭时间达到25%,则可节省25%的能源(68美元和218美元)。对于此应用程序,通过电源供应效率和智能操作,系统每年可节省多达101美元和844美元,约33%。
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