两张图看懂LED灯具智能控制差异化设计窍门
数码LED驱动
除了调光控制外,数码信号控制器也能主动提供电源来控制流向高亮度LED的顺向电流。降压和升压开关模式电源供应技术(SwitchModePowerSupply;SMPS)能被用来为LED供电。
若LED或LED灯串的顺向电压小于电源电压,便可使用降压技术。如图二所示,在此技术中,PWM会控制开关(Q),以及当开关 (Q)关闭时对应于LED顺向电流的感测电阻(Rsns)电压。数码信号控制器的比较器被用来比较流经电阻(Rsns)的电压及可配置的内部参考电压,此参考电压与LED所需的顺向电流成正比。感测电压大于内部参考电压时,类比比较器会阻止PWM打开开关(Q),电感(L)会将储存电流放电至二极管(D) 及LED。在下一个PWM周期开始时,开关(Q)会关闭;然后不断重复此过程。数码信号控制器可主动调整流至LED的顺向电流,无需动用任何CPU的资源。
反之,若LED或LED灯串的顺向电压大于电源电压则可使用顺向电压。PWM会控制开关(Q),流经感测电阻(Rsns)的顺向电流会被监测。数码信号控制模块上的类比数码转换(ADC)模块会取样流经感测电阻的电压,对应至LED的顺向电流。此数值会被比例积分 (ProportionalIntegral;PI)控制回路所采用,由数码信号控制器的软件执行,根据ADC读数及对应于所需电流的软件参考值来调整开关(Q)的工作周期。藉由在软件中实现PI控制回路,数码信号控制器能提供采用多种控制回路方式的弹性。尽可能减少PI控制回路所使用的CPU资源,数码信号控制器可控制多个LED灯串,还能支持额外功能。
数码通讯
数码信号控制器能以智能的方式控制LED灯具,还能执行通讯协定,无需使用独立通讯控制装置。例如,DMX512照明控制协定使用标准的单向通讯,透过一个主装置及多个从属装置,以512位元的封包数据速率和分别定址至每一个装置或节点,将指令传送至个别灯具。高速处理让数码信号处理器(DSP)能够快速执行控制回路,可针对升压转换器优先采用控制器,还能运行DMX512等通讯协定。由于此通讯是在软件中执行,不限于单一协定,能采用各种通讯方式来控制灯具。
缩短学习曲线
对设计人员来说,数码LED控制的学习曲线是陡峭的,藉由使用数码控制LED照明工具套件、参考设计及应用需知,事情将变得容易些。包括免费的程序原始码、硬件文件以及可互换的功率级,以支持不同的功率拓墣。Microchip的DM330014LED照明开发套件便提供多张LED驱动器子卡,让设计人员在同一块板子上实验多种驱动级。
LED的高效率及立即调光能力,能持续驱动混色及其它照明应用的进展。加入数码信号控制器所提供的智能控制及通讯功能,设计人员将能为LED照明灯具添加先进的功能与特色,呈现出照明应用的差异性。
在LED灯中加入智能控制,可以更好的发挥LED的优势,节能优势也会发挥的更完善,在不同的环境下改变颜色,亮度已经成了事实,智能控制将是LED未来的趋势。
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