加强LED智能化 改善发光质量、效率与成本

　　由于PLC-Lite不是一个固定的标准，开发人员可以利用它的灵活性优化某个通道特性的实现，以提高那些需要处理电力线干扰环境下的链路强健性。PLC-Lite非常适用于需要低成本但有强健通信通道的应用，如家庭网络中的单只灯泡或墙上开关。

　　开发人员还可以采用射频技术，以无线方式连接各个设备。通过模块化结构，设备可以采用任何最适合客户需求的连接。无论链接是采用PLC或Wi-Fi，数据都通过一个标准I2C或SPI端口传送给微控制器。

　　集成化优势

　　为降低系统成本，开发人员需要一种有足够处理能力的微控制器，用一只微控制器就能实现功率级、LED控制、传感器输入以及远程连接能力。通常情况下，一个集成了所有系统控制器的单芯片设计要比需要多MCU的方案价格更低。

　　不过，有些照明系统中存在着高电压和低电压，通常需要在PFC和DC/DC之间有一种隔离边界(图3)。这种情况下，采用两只微控制器可能更容易些，两只微控制器通过I2C或SPI接口实现跨隔离边界的通信。如果设计是非隔离的，则用同一只微控制器实现PFC和DC/DC转换功能就相对简单些。

　　当为LED设计使用单个微控制器时，最好是有一种适合于广泛应用的高性能架构，这样针对数字功率控制的设计就能支持各种电源结构。微控制器最好集成有以下功能：

　　(1)高精度PWM生成以及占空比控制，以及高精度的死区，以实现对功率级的更高效、更高性能控制。先进PWM提供了生成非常精准彩色输出以及调光级的能力。例如，通过16路PWM输出，微控制器可以独立地控制多达16个单独LED串。

　　(2)提供高达4.6M采样/s采样与转换速度的模数转换器。A/D模块与PWM相结合，使工程师能够创造出一个严密的反馈回路，对不断变化的系统与周围工作条件做出快速反应。

　　(3)内置故障保护机制，处理过流和过压情况。PWM故障跳闸区使系统能够在意外系统状况下，绕开CPU并用一个预先设定的状态替代PWM信号，从而防止系统损坏。

　　(4)I2C、SPI、UART、USB与CAN外设具有已生产就绪的固件驱动，满足大多数LED应用的连接需求。　　德州仪器公司的C2000Piccolo平台是用于LED照明设计的集成微控制器的例子(图4).32位TMS320C28x核心提供了微控制器器件中的数字信号处理能力，具有经优化的算术运算、用于实时控制的中断驱动架构，以及能响应变化事件的可编程灵活性。TI的集成CLA(控制规齿加速器)是一个独立核心，在无需增加成本或第二只MCU开销的前提下，实现了双核运行。CLA能够独立于C28xDSP运行，其设计可完成高效的并行处理。

　　Piccolo微控制器将一个照明系统的功能划分为C28x核心和CLA核心，用一只芯片实现了完整的智能LED控制器。例如，CLA可以用于运行PLC算法，而同时C28x核心则专注于数字功率转换以及LED串控制。对于需要更先进或更高带宽PLC的应用，还有一个供PiccoloF2806x微控制器使用的集成式Viterbi复杂算术单元(VCU).该VCU专门针对PLC算法做了调整，与没有VCU情况相比，可以使PLC处理速度提高6倍。

　　很多公司都提供开发软硬件，帮助工程师们评估和设计出各种LED照明应用，从小电压的辅助供电系统，直到有远程连接功能的高电压全交流供电系统。TMDSIACLEDCOMKITacLED照明与通信开发人员套件就提供了一个完整的平台，可加快交流供电的智能照明产品设计，使其具有高的工作效率(约90%)，并完全支持远程连接以及照明通信协议。

　LED的优点

　　照明行业正在所有领域转向LED技术，以获得LED优于白炽灯、紧凑型荧光灯，甚至高压钠灯的优点。这些优点包括：

　　更高效率：LED有高的流明/瓦性能，较传统光源大大节省了能耗。

　　较少维护：LED的寿命在5万小时水平，因此几乎不需要频繁的更换与维护。

　　直接照明：当光源可以直接照射时，照亮一个区域需要的光输出就较低。LED的光线旁漏较少，因此降低了光“污染”，优于其它光源。

　　抵御振动：对街灯等应用很重要，因为外部作用力可能影响一盏灯的工作寿命。

　　更安全的技术：LED不包含水银，较其它照明技术对环境更加安全。

　　智能控制：LED照明系统可以支持先进的功能，提高效率，以及更优化的照