新型固态照明技术需引入智能化控制方案

功率转换/控制为LED焦点

LED所有焦点都集中在获得最大发光效率(lm/W)上，因而驱动/控制电路的效率也必须受到同样的重视。LED是相对低电压组件(Vf～3-4伏特)，与市电提供的高压110～220伏特完全不匹配。此外，为了工作在最佳的效率等级和维护光输出的恒定，须要精确控制LED的电流。只有开关电源能够提供这种转换所需的高效率。

使用多个恒流驱动拓扑来执行所需的功率转换，隔离、功率因子校正和/或仅改进现有解决方案可能都须要使用两级处理。输入电压首先降低到中间电压，在此级使用传统技术满足功率因素校正(PFC)和高电压隔离要求，而第二级负责满足LED电流和温度控制要求。图2显示一个智能LED解决方案，它在恒流配置中采用升压转换器MCP1630。一个小型的8位微控制器可提供灵活的时钟源、可程序化电流设定点(为了使驱动电路符合不同的LED模块规范)以便进一步节省功耗的调光功能，还提供使用远程温度传感器(整合的温度传感器如MCP9700或热敏电阻)进行的死循环温度控制。



图2　智慧LED解决方案示意图

MCP1630像许多开关电源控制器一样，已提供了过温检测功能。但是，由于驱动电路的温度和实际LED模块的温度有很大的差异，MCP1630的过温检测功能与死循环温度控制功能可以相互补充。基于微控制器的智能解决方案可提供很大的灵活性，向LED模块输出的功率随着其温度逼近临界阈值而逐步降低，直到达到平衡，而不是突然关闭系统或仅发出警报。这种功能对于组件制造商非常重要，特别是在LED灯独立于照明系统单独设计和商业运作而且无法保证系统温度设计正确的情况下。

也许采用智能驱动设计，亦即使用小型微控制器监控LED驱动电路的最大优点是使解决方案具有更多的智能和功能仅须添加几行程序代码。利用微控制器内置的串行通讯接口实现简单的数字协议，如DMX-512或DALI，使通讯接口易于实现。可使用以太网络实现更高级的系统整合，或利用ZigBee协议实现无线通讯。

而且，在连接每个照明点之后，可设计一个全新的能量管理系统通过节能策略，采用更加整体的方法进一步提高整个家庭或办公楼系统的效率。

在通常的情况下，如果新型固态照明，特别是功率LED解决方案要在普通照明中产生影响并实现潜能，最好是智能解决方案--采用价格低廉的微控制器实现的小型智慧，再加入到照明方案后可扫除阻碍先前技术引入的许多障碍。智能解决方案有助于校准颜色、调光、管理热量和通讯，从而使得固态照明成为当今普通照明中与高效节能理念相符的高性价比替代方案。