将智能引入 LED 照明应用
随着照明工业继续向 LED 技术转移，对智能控制器和驱动器的需求越来越大。电价上涨给消费者和商家带来巨大的 运营成本；然而，LED的高效运行可 节约大量电能。 许多应用则需要一致的光质量并可支持高级控制功能，比如调光、平衡和准确的色彩混合。远程连接也成为应用的一项常规要求，可通过自我诊断降低高昂的维修费用，允许技术人员进行服务呼叫，在确实需要进行现场维修时才会到场服务。如将智能用于许多 LED 照明应用中，则需从固定功能 LED 驱动器转向基于微控制器或可编程的架构。对于需要高级功能的应用，使用微控制器便可实现许多智能功能，比如：调光控制、专门颜色搭配、自适应照明控制和远程连接。专用电力电子微控制器能进一步改善照明应用，因为除具有照明控制和通信能力外，它还能经济高效地控制照明装置电源。同许多当代电子趋势一样，转由数字控制将具有灵活性并可将照明产品带入智能和差异化的新高度。
使用基于微控制器的架构实现智能 LED 平台，照明工业在所有主要细分市场均向LED 技术转移，因其与白炽灯、CFL 甚至高压钠灯相比有如下优势：
LED 的优势
• 更高的效率：与传统光源相比，高流明/瓦特可节约大量电能。
• 维护成本低： LED 的使用寿命达 50,000 小时，因此
需要更换或维护的频率更低。
• 定向： 如果光源能够定向，则照亮某区域所需的光输出就越少。光流失或光“污染”也会更少。
• 耐振性： 这对外力能够影响灯使用寿命的应用（如街道照明）来说
显得尤为重要。
• 更安全的技术： LED 不含汞物质，从环境角度上讲，比其他照明技术更安全。
• 智能控制： LED 灯光系统支持广泛的高级特征，以
提高效率并提供更优的照明。 其特征包括自动 调光、匹配可用环境光照和自适应定时运行以及 最大程度节约能源成本。
• 快速运行： LED 能快速开关，启动耗时少。
下载观看：http://www.ti.com.cn/cn/lit/wp/zhcy038/zhcy038.pdf
固态照明(SSL)特别是功率LED的引入将引起照明市场的重大变革。虽然在信号灯、汽车应用和LCD TV背光应用,LED成为了势不可挡的替代方案。然而将LED广泛应用于普通照明却并非易事。事实上,LED在该领域的应用要比上述纵向应用落后数年。SSL解决方案的成本和能效的改进,将使该技术在不久的将来得以普遍采纳。
TI LED驱动解决方案
调暗 LED 灯光
基本上有两种方式可调暗 LED 灯光。第一种方式最简单，就是运用模拟控制，直接控制流经 LED 灯的电流，减少电流即可降低亮度。可惜这种方式有两项重大缺点：首先，LED 灯的亮度与电流大小并非完全呈正比关系；其次，灯光的波长（即颜色）会随着电流变化而改变，以致于不符该 LED 灯的额定值；这两种现象都是业者极力要避免的问题。
较复杂的控制方式是采用恒定电流来源，这种电源已经过设定，可以为LED供应额定的运作电流。新增一个电路后，即可运用指定的标记间隔率（mark- space ratio）迅速开关 LED 灯，减少平均散发的亮光，因而呈现较低亮度。调整标记间隔率便可轻松调整 LED 灯的亮度，这种方式称为脉冲宽度调节（Pulse Width Modulation, PWM）。
运用 PWM 调暗灯光
以 TPS62260 为例，说明 PWM 控制的多种建置方式。TPS62260 是一款具整合式切换组件的同步步降转换器，以2.25MHz的一般性频率频率运作。在图 2 的电路中，我们以黑色标示出将 PWM 讯号直接连接到 EN（启用）接脚的可行方式。整个切换式稳压器的电路都是根据 PWM 讯号而开关。我们的实验结果显示，在这种设定中，可使用的 PWM 频率最高可达 100Hz。这种方法的优点在于简单：不需要使用其它组件，而在切换式稳压器停用时，泄露的静态电流也极低，因此这也是最节能的方式。但缺点是 LED 灯对于启用接脚的高层级响应会延迟，这是因为切换式稳压器具有「软启动」功能：装置启动时，输出电流会逐渐上升，直到达到额定 LED 电流为止。在某些应用中，这种上升现象可能会造成问题，因为在电流从最低值升至正常运作层级时，LED 灯的发光波长也随之变化。例如，在 DLP 投影机或 LCD 电视面板的 LED 背光中，便不容许出现前述变化，但在本次示范中，一般肉眼并不能察觉这个现象。
第二种方式（图 2 中以红色表示），是将 PWM 讯号透过小讯号二极管而与 TPS62260 的误差放大器输入结合。在这个电路中，施加于控制输入的600mV 以上正极电压会过度驱动误差放大器而将 LED 关闭。由于这个电路未采用启动输入，因此不受稳压器软启动功能的启动延迟所影响，LED 因而能迅速地开关。
在图 2 中第三种可行方式以蓝色标示。这种方法运用 PWM 讯号控制 LED 灯上的 MOSFET。MOSFET 可造成 LED 灯短路，使 LED 灯更迅速开关。稳压器是以恒定电流模式运作，该电流会经过 LED 灯或 MOSFET。这种方式的缺点包括增加了 MOSFET 的成本以及能源效率不佳：最多可能有 180mW 的电力消耗于 2Ω 电流侦测电阻中。其优点则是高切换频率：实验结果发现，TPS62260 以这种设定运作时，PWM 频率可高达 50kH。