【導讀】輕松實(shí)現遠程控制是LED在通用照明應用中的優(yōu)勢之一。本應用筆記介紹了路燈照明系統的遠程控制方案,可以通過(guò)電力線(xiàn)傳輸或無(wú)線(xiàn)傳輸實(shí)現照明系統的控制。LED為調光和改變照明色彩提供了更大的設計靈活性,非常適合建筑照明、室內照明及調光、高能效路燈和室外照明等應用,這類(lèi)應用中可以遠程控制照明。
遠程控制在路燈、停車(chē)場(chǎng)和室內照明的應用
LED為調光和改變照明色彩提供了更大的設計靈活性,非常適合建筑照明、室內照明及調光、高能效路燈和室外照明等應用,這類(lèi)應用中可以遠程控制照明。
這些應用能夠帶給用戶(hù)極大的增值空間,但是,為了在市場(chǎng)上取得成功,把照明設施升級為L(cháng)ED技術(shù)的成本必須控制在最低水平。毫無(wú)疑問(wèn),能夠重復利用現有基礎設施的方案也必然是最受市場(chǎng)歡迎的方案。
在遠程控制LED照明應用中,產(chǎn)品升級成本最高的基礎架構是控制LED照明布線(xiàn)。幸運的是,可以利用兩種技術(shù)省去這筆昂貴的升級費用:LED燈可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)鏈路控制或利用PLC技術(shù)通過(guò)現有的電力線(xiàn)控制。
PLC技術(shù)能夠支持遠距離通信,但當交流線(xiàn)路的斷路器或變壓器不允許數據流自由傳輸時(shí),可能帶來(lái)一些問(wèn)題。雖然無(wú)線(xiàn)通信不存在這一問(wèn)題,但通信頻率限制在免授權波段,無(wú)線(xiàn)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)相結合得到最佳的解決方案:在沒(méi)有變壓器阻隔的情況下采用電力線(xiàn)通信,而利用無(wú)線(xiàn)連接支持跨變壓器設計。
遠程控制LED照明的主要設計要求包括:
通信范圍。這取決于具體應用,對于住宅的室內應用,30m左右的通信范圍即可滿(mǎn)足要求,路燈則需要數千米的通信范圍。
低功耗。LED的一個(gè)重要賣(mài)點(diǎn)是高能效。關(guān)閉照明、只有通信線(xiàn)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)對于設計非常關(guān)鍵。
通信速率。有些照明應用只需較低的通信速率(幾kbps)即可滿(mǎn)足調光控制和故障狀態(tài)讀取的要求。但是,建筑照明有時(shí)會(huì )需要非常高的數據速率,甚至達到100kbps。洗墻燈就屬于這類(lèi)應用的一個(gè)典型例子,通過(guò)一條總線(xiàn)控制多個(gè)照明燈,并需要不斷改變燈光色彩。
低成本。絕大多數照明應用都有類(lèi)似要求。
典型的無(wú)線(xiàn)控制照明系統框圖
典型的PLC控制照明系統框圖。
遠程控制照明系統通常包括一個(gè)
微控制器,它可以是一個(gè)分立單元,或者集成在另一IC內部。多數情況下,一個(gè)基本的微控制器即足以滿(mǎn)足要求,除非系統采用的是復雜的通信協(xié)議和復雜堆棧(例如ZigBee®)。該控制器負責處理通信協(xié)議解碼、LED驅動(dòng)器調光信號、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(chǎng)調光)。
照明應用采用無(wú)線(xiàn)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免授權波段,室內環(huán)境下通信距離可以達到30m至50m。MAXQ610微控制器以極低成本提供上述所有必備功能。
對于PLC應用,Maxim的解決方案包括MAX2991模擬前端(AFE)和MAX2990基帶處理器。這些器件構成一套完整的電力線(xiàn)發(fā)送/接收芯片組,能夠以高達100kbps的數據率,在長(cháng)達10km的電力線(xiàn)上傳輸數據。這一傳輸距離使其非常適合路燈照明系統。MAX2990集成了一個(gè)帶有PWM輸出的微控制器,用于控制LED驅動(dòng)器的PWM調光輸入。這一功能省去了產(chǎn)生調光信號的其它電路。
本文轉載自Maxim。
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