LED照明管理系统介绍与发展趋势

现今半导体业界最有前景的一个领域就是LED照明管理系统的开发，例如LED芯片和使用LED功率驱动的发光装置。本文将介绍照明管理系统，并介绍如何使用设计优良的驱动板来提高功效。我们还将讨论优质LED模块所具有的长寿命和高照明功效优势。如果用汽车来打个譬喻，照明管理系统就好比作驾驶技巧。从闭合/断开的机械式照明开关到智能化亮度管理模块，各种不同的系统能够说明驾驶人员享受从绿色驾驶(eco-driving)到赛车比赛的各种驾驶风格。 　　本文首先介绍照明管理系统控制中的设备类别，包括闭合/断开、调光、颜色和特殊区域亮度控制这四种主要的照明管理类别。 　　本文还将讨论了解当前正在使用与在未来将会受到欢迎的照明管理系统的重要性。照明管理系统可以分为具有有线和无线接口两类，而有线接口还可以分成双线和多线两个子类别。机械式闭合/断开开关(包括运动传感开关)是传统的解决方案并获大多数应用采用，它们具有简单、可靠和经济的特性，但是智能功能较少。 　　使用切相(phase cut)调光器的开关具有调光控制功能，是智能水平更高的选择;而基于Triac的前沿类型则相对传统而且普及，另外采用基于MOSFET或IGBT的后沿调光器的有源开关也越来越受欢迎。然而，这些系统都是针对白炽灯或卤素灯等阻性负载而开发的，并不适用于LED负载。 　　调光开关制造商正在开发针对LED负载的有源开关前沿调光器。这一方案的重点在于省去普通切相调光器所需的笨重组件(泄放电阻和阻尼器)。 　　照明电源的一个新兴趋势是使用PLC开关。PLC开关将数字信号添加到连续的输入电源上(而不是会产生断续的输入电源并且是闪烁的主要根源的切相调光器)，因而是市场上其它方案的替代选择。虽然LED驱动器模块上具有接收器/DAC转换器的开关需要PLC开关作为信号发生器，但这可以避免闪烁问题，并且可以用于现有的电源双线装置。 　　0-10级调光、Dali调光、SM总线、I2C和SPI都是多线接口方式。它们不仅能够实现闭合/断开和调光功能，还能够通过服务器系统的双向通信，实现特定区域的亮度和颜色控制。即便不考虑这些丰富的功能，系统成本较高还是普及受到限制的原因。 　　另一种类别是无线接口，无线RF可以与遥控器共享，然而，问题在于如何识别每一盏灯，所以很难回避与每盏灯和其它应用遥控器信号的干扰。Wi-Fi可以快速发送大量资料(54Mbps)，但是每个终端需要有自己的IP地址，所以必须使用昂贵的通信模块。此外，这种方案的重量过重，并且需要从LED驱动板上获取较大的功率。虽然蓝牙变换器能够以1Mbps的速度控制最多7个设备。但是，这对于LED灯来说仍然过重。 　　Zigbee正在变成最有希望的赢家，因为每个Zigbee网络可以控制高达65,536个设备，而且接收模块的能耗也较低。而它的数据传输速率达到20k~256kpbs，足以控制闭合/断开、调光和颜色。 　　通过介绍这些照明管理系统，可以预测双线系统的“PLC LED照明开关”的发展方向。显然，Zigbee无线系统将很快成为主流。类似于切相调光器开关，PLC LED照明开关可应用于现有的设备、开关盒以及双线电源线，并能够通过使用连续输入电源和灯驱动器模块，实现更好的调旋光性能和效率，例如，不存在用于Triac调光器的泄放电阻和阻尼器电路模块。此外，Zigbee能够胜过其它无线接口解决方案，因为变换器和接收器的功耗低，同时具有充足的传输速率来实现多终端控制。现在有两个主要的联盟正在努力发展这两种解决方案，不过，电源供货商提供能够很好配合这些接口的合适的LED驱动电源解决方案，也是非常重要的因素。