當前全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下,節(jié)約能源成為我們未來面臨的重要的問題,在照明領域,LED發(fā)光產(chǎn)品的應用正吸引著世人的目光,LED作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品,必然是未來發(fā)展的趨勢。目前在LED照明領域的應用正在迅速普及,長壽命和可靠性仍是目前考慮的第一要素,但隨著技術的發(fā)展,LED燈具應用中以最短的熱傳導路徑、模塊的組合設計、按產(chǎn)品定制LED光源封裝形式,使成本、壽命和可靠性問題在一定程度上得以解決時,LED照明應用必然朝著智能化調(diào)光方向邁進。
恩智浦半導體作為全球知名LED照明解決方案商,于6月9日—12日參展在廣州舉行的中國最大規(guī)模的照明展覽會——廣州國際照明展,并帶來了眾多恩智浦節(jié)能高效、智能聯(lián)結(jié)的整體照明系統(tǒng)IC驅(qū)動方案,展示了如何將最先進照明技術進行網(wǎng)絡互聯(lián),進而發(fā)展到聯(lián)結(jié)云端服務,讓照明系統(tǒng)能夠自主收集資料,進行分析與控制,完美應用于IoT物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設計。展會現(xiàn)場,大中華區(qū)照明產(chǎn)品市場經(jīng)理張偉超向本刊記者介紹了恩智浦半導體最新基于GreenChip技術開發(fā)的LED照明解決方案。
恩智浦半導體大中華區(qū)照明產(chǎn)品市場經(jīng)理張偉超先生
GreenChip技術 高成本效益
隨著人們對照明的需求逐漸多樣化,這就需要創(chuàng)造更舒適、安全、健康、多變的光環(huán)境,LED光源作為一個集成化的光源,由若干LED單體及其他零部件組合起來的復雜系統(tǒng),可以通過對LED燈具進行數(shù)字化控制實現(xiàn),滿足人們對嚴苛的光環(huán)境要求。利用LED電源及靈活的優(yōu)勢,在下一代照明系統(tǒng)中實現(xiàn)照明控制將是未來主要趨勢。
據(jù)了解,恩智浦半導體以射頻、模擬、電源管理、接口、安全和數(shù)字處理方面的見長,提供高性能混合信號和標準產(chǎn)品解決方案。這些創(chuàng)新的產(chǎn)品和解決方案可廣泛應用于汽車、智慧識別、無線基礎設施、照明、工業(yè)、移動、消費和計算等領域。近年來,鑒于中國LED照明市場的不斷發(fā)展,恩智浦半導體開始了在LED照明上的整體布局,并為廣大客戶提供高效率、低成本的解決方案。
張偉超介紹,本屆廣州照明展覽會上,恩智浦半導體現(xiàn)場帶來了基于GreenChip技術應用于各類LED通用照明設備的高效SSL調(diào)光方案(如SSL21082/4,SSL2129)和非調(diào)光方案(如SSL 21081/3,SSL2109) 等;高功率LED方案SSL4101T和SSL4120T,可廣泛適用于商業(yè)、工業(yè)用照明,以及街道照明等;有線及無線MR16射燈調(diào)光方案,完美適用于酒店、櫥窗、商業(yè)照明;使用IEEE802.15.4通信標準、基于ZigBee和JenNet無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的整體智能照明方案,支持互聯(lián)網(wǎng)云端服務;高端變光(tunable) LED解決方案;以恩智浦LPC 32位微控制器進行系統(tǒng)控制的DALI/DMX有線照明控制系統(tǒng)。這些方案基于GreenChip技術,可以通過低成本為LED驅(qū)動電路增加無線控制技術即可帶來全新特性,例如色溫調(diào)節(jié)、模式照明、場景控制等,有助于增加用戶對LED照明技術的接受度。
SSL3401IC驅(qū)動 高端調(diào)光方案
LED作為目前光源中最適合進行調(diào)光控制的光源,結(jié)合健康生活的智能照明已成為未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新方向。對LED照明而言,目前市場上的LED燈具的驅(qū)動技術差異不大,且同質(zhì)化嚴重。LED燈具要想脫穎而出就需要在驅(qū)動控制環(huán)節(jié)上多下功夫,其中調(diào)光技術作為LED照明驅(qū)動控制技術中最有發(fā)展前景的技術而被普遍看好,所以調(diào)光式LED燈具是LED照明驅(qū)動技術發(fā)展的大趨勢。
在本屆廣州照明展上,恩智浦半導體發(fā)布的SSL3401是一款可調(diào)光單級控制器IC,其用于改良使用12V交流市電的MR16 LED燈。張偉超介紹,SSL3401可兼容廣泛的調(diào)光器和變壓器,用于超過80%的最常見組合,采用緊湊型外形尺寸,適合大多數(shù)常見MR16 GU5.3和AR111外殼和插口。SSL3401支持高達105ºC的環(huán)境溫度,還提供溫度回降保護。SSL3401以恩智浦GreenChip™技術為基礎,生成穩(wěn)定、精確的電流,同時在最常見的實際操作中擁有光輸出5%以下的調(diào)光能力。盡管最大燈功率取決于燈的熱性能設計,但使用SSL3401的典型7W MR16 LED燈仍可獲得15%以下總諧波失真(THD)、0.9以上功率因素、高達78%的效率以及低于±10%的LED紋波電流。
LED被稱為第四代照明光源或綠色光源,具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點,可以廣泛應用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明等,其憑借著節(jié)能、長使用壽命及色彩組合豐富等優(yōu)勢,LED成為增速最快的半導體領域之一。很多具有節(jié)能意識的消費者和商業(yè)機構(gòu)都希望用LED取代鹵素燈,但若轉(zhuǎn)向使用可調(diào)光MR16 LED并不容易,因此,在SSL3401中,恩智浦半導體專門針對可調(diào)光MR16 LED燈設計了緊湊型單級控制器IC,并進行了大量測試,使之兼容各種廣泛的調(diào)光器和變壓器。通過幫助改良燈制造商以降低成本,可以在更大范圍內(nèi)簡化鹵素燈到LED燈的轉(zhuǎn)型,特別是在12V MR16燈成為商業(yè)和住宅照明普遍選擇的情況下。
張偉超說,目前恩智浦在廣州國際照明展上展示SSL3401型號產(chǎn)品的評估用樣本已上市,2013年7月將開始量產(chǎn)。
無線LED智能調(diào)光 融聚云端技術
與傳統(tǒng)光源單調(diào)的發(fā)光效果相比,LED光源是低壓微電子產(chǎn)品,成功融合了計算機技術、網(wǎng)絡通信技術、圖像處理技術、嵌入式控制技術等,所以亦是數(shù)字信息化產(chǎn)品,是半導體光電器件“高新尖”技術,具有在線編程,無限升級,靈活多變的特點。
LED智能調(diào)光照明,不僅僅是節(jié)能環(huán)保,通過智能化、人性化的控制技術,而且能改變?nèi)藗兊纳罘绞脚c習慣,為照明尋找一種全新的光環(huán)境體驗和應用。調(diào)光的最大優(yōu)勢是可以讓人們實現(xiàn)按需照明,讓人在生活中得到一個更舒適更和諧的照明環(huán)境,并減少不必要的浪費。
張偉超說,作為智能調(diào)光的積極推動者,恩智浦半導體設計的方案最大限度地提升性能,包括PFC、THD、效率、輸出恒流精度等關鍵性能,并減少電路板空間需求,降低設計復雜性和系統(tǒng)成本。同時,隨著LED住宅和商業(yè)照明應用的發(fā)展,調(diào)光的需求增大,因此,恩智浦半導體驅(qū)動IC的架構(gòu)設計廣泛地解決了調(diào)光兼容性問題。
恩智浦半導體智能照明應用
未來,照明方案將趨向于更智能的調(diào)光,考慮節(jié)能的因素,在照明領域最大的突破是改進照明的應用模式,即智能化,無線照明控制,或者“智能照明”。 張偉超說,智能照明標志著我們與光的關系發(fā)生了根本的變化——無論在家、辦公室,甚至室外。用一個安全、小型、低成本的方案,將無線IP與高能效照明技術聯(lián)系在一起,就可以轉(zhuǎn)換我們的設計、控制和管理照明的方式。對于有IP地址的每個燈泡,這個完整的硬件/軟件方案可以實現(xiàn)IP間的連接,這樣就可以建立一個通過如智能手機、平板電腦和個人電腦等很容易控制的先進的照明系統(tǒng)。
張偉超介紹,恩智浦半導體智能照明網(wǎng)絡包括了燈、開關、傳感器、遠程控制以及可選的通過智能手機、平板電腦和個人電腦的網(wǎng)管實現(xiàn)的IP控制方式。這些燈可以通過基于6LoWPAN的JenNet-IP堆棧協(xié)議實現(xiàn)網(wǎng)絡IP控制。相比傳統(tǒng)控制方案更優(yōu)越的是,JenNet-IP SW堆棧允許系統(tǒng)通過智能手機、平板電腦和個人電腦來控制。這些功能可以通過低成本的網(wǎng)關實現(xiàn),既可以通過互聯(lián)網(wǎng)也可以通過局域網(wǎng)(LAN)來控制。芯片iCFL或iSSL的方案適用于從家庭用戶到具有管理系統(tǒng)的專業(yè)用戶。
對于恩智浦半導體智能照明應用,張偉超說,其實恩智浦無線智能照明控制產(chǎn)品在2年前就已經(jīng)面市了,但當時市場還沒有成熟。人們對LED照明也有一個了解的過程,更何況是LED照明的無線控制。但今年,有很多客戶對這個方案有了較大的興趣,甚至有客戶下單購買我們的產(chǎn)品。未來,在產(chǎn)品這塊,恩智浦將繼續(xù)加大研發(fā)力量,繼續(xù)投入開發(fā)調(diào)光性能更好的智能照明控制產(chǎn)品,盡力去降低產(chǎn)品的成本,釋放客戶因成本原因而壓抑的需求,同時開發(fā)更多新的方案。
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