LED在遠(yuǎn)程控制照明中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2017-05-08 來源:Piero Bianco 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】輕松實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制是LED在通用照明應(yīng)用中的優(yōu)勢之一。本應(yīng)用筆記介紹了路燈照明系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制方案,可以通過電力線傳輸或無線傳輸實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)的控制。LED為調(diào)光和改變照明色彩提供了更大的設(shè)計(jì)靈活性,非常適合建筑照明、室內(nèi)照明及調(diào)光、高能效路燈和室外照明等應(yīng)用,這類應(yīng)用中可以遠(yuǎn)程控制照明。
遠(yuǎn)程控制在路燈、停車場和室內(nèi)照明的應(yīng)用
LED為調(diào)光和改變照明色彩提供了更大的設(shè)計(jì)靈活性,非常適合建筑照明、室內(nèi)照明及調(diào)光、高能效路燈和室外照明等應(yīng)用,這類應(yīng)用中可以遠(yuǎn)程控制照明。
這些應(yīng)用能夠帶給用戶極大的增值空間,但是,為了在市場上取得成功,把照明設(shè)施升級(jí)為LED技術(shù)的成本必須控制在最低水平。毫無疑問,能夠重復(fù)利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的方案也必然是最受市場歡迎的方案。
在遠(yuǎn)程控制LED照明應(yīng)用中,產(chǎn)品升級(jí)成本最高的基礎(chǔ)架構(gòu)是控制LED照明布線。幸運(yùn)的是,可以利用兩種技術(shù)省去這筆昂貴的升級(jí)費(fèi)用:LED燈可以通過無線鏈路控制或利用PLC技術(shù)通過現(xiàn)有的電力線控制。
PLC技術(shù)能夠支持遠(yuǎn)距離通信,但當(dāng)交流線路的斷路器或變壓器不允許數(shù)據(jù)流自由傳輸時(shí),可能帶來一些問題。雖然無線通信不存在這一問題,但通信頻率限制在免授權(quán)波段,無線通信距離也受到一定限制。有些情況下,可以將這兩種技術(shù)相結(jié)合得到最佳的解決方案:在沒有變壓器阻隔的情況下采用電力線通信,而利用無線連接支持跨變壓器設(shè)計(jì)。
遠(yuǎn)程控制LED照明的主要設(shè)計(jì)要求包括:
通信范圍。這取決于具體應(yīng)用,對(duì)于住宅的室內(nèi)應(yīng)用,30m左右的通信范圍即可滿足要求,路燈則需要數(shù)千米的通信范圍。
低功耗。LED的一個(gè)重要賣點(diǎn)是高能效。關(guān)閉照明、只有通信線路保持有效狀態(tài)時(shí),需要保證LED燈的功耗最低,這一點(diǎn)對(duì)于設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵。
通信速率。有些照明應(yīng)用只需較低的通信速率(幾kbps)即可滿足調(diào)光控制和故障狀態(tài)讀取的要求。但是,建筑照明有時(shí)會(huì)需要非常高的數(shù)據(jù)速率,甚至達(dá)到100kbps。洗墻燈就屬于這類應(yīng)用的一個(gè)典型例子,通過一條總線控制多個(gè)照明燈,并需要不斷改變燈光色彩。
低成本。絕大多數(shù)照明應(yīng)用都有類似要求。
典型的無線控制照明系統(tǒng)框圖
典型的PLC控制照明系統(tǒng)框圖。
遠(yuǎn)程控制照明系統(tǒng)通常包括一個(gè)微控制器,它可以是一個(gè)分立單元,或者集成在另一IC內(nèi)部。多數(shù)情況下,一個(gè)基本的微控制器即足以滿足要求,除非系統(tǒng)采用的是復(fù)雜的通信協(xié)議和復(fù)雜堆棧(例如ZigBee®)。該控制器負(fù)責(zé)處理通信協(xié)議解碼、LED驅(qū)動(dòng)器調(diào)光信號(hào)、讀取故障狀態(tài)等功能,并用于控制燈的照明效果(例如劇場調(diào)光)。
照明應(yīng)用采用無線通信時(shí),可以選擇Maxim提供的MAX1473接收器和MAX1472發(fā)送器。這些產(chǎn)品工作在300MHz至450MHz免授權(quán)波段,室內(nèi)環(huán)境下通信距離可以達(dá)到30m至50m。MAXQ610微控制器以極低成本提供上述所有必備功能。
對(duì)于PLC應(yīng)用,Maxim的解決方案包括MAX2991模擬前端(AFE)和MAX2990基帶處理器。這些器件構(gòu)成一套完整的電力線發(fā)送/接收芯片組,能夠以高達(dá)100kbps的數(shù)據(jù)率,在長達(dá)10km的電力線上傳輸數(shù)據(jù)。這一傳輸距離使其非常適合路燈照明系統(tǒng)。MAX2990集成了一個(gè)帶有PWM輸出的微控制器,用于控制LED驅(qū)動(dòng)器的PWM調(diào)光輸入。這一功能省去了產(chǎn)生調(diào)光信號(hào)的其它電路。
本文轉(zhuǎn)載自Maxim。
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