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LED投光燈布向智能控製(下)

LED投光燈

數字調光控製
采用脈衝電流技術進行調光,數字信號控製器極大地簡化了設計。數字信號控製器上的高級脈寬調製(PWM)模塊可用於生成用於控製LED投光燈功率級的PWM信號。 PWM模塊具有複位輸入,可通過快速準確地關閉PWM輸出來實現LED調光,從而控製電流。調光量是全零(0)和全亮(255)值之間的定量數值。將LED投光燈亮度設置為50%,計數器將從0到255進行計數,並在128(50%)時關閉PWM輸出。通過LED投光燈不會有電流。當計數器達到最大值255時,它將返回到0.同時PWM將重新啟動。這個過程可以重複產生LED投光燈調光所需的脈衝電流。 400赫茲以上的頻率通常用於確保人眼無法看到閃爍的LED投光燈。
數字LED投光燈驅動器
除了調光控製之外,數字信號控製器還可以主動提供電力來控製流向高亮度LED投光燈的正向電流。降壓和升壓開關模式電源技術(SwitchModePowerSupply; SMPS)可用於為LED供電。
如果LED或LED串的正向電壓小於電源電壓,則可以使用降壓技術。如圖所示。如圖2所示,在該技術中,當開關(Q)斷開時,PWM控製與LED的正向電流對應的開關(Q)和感測電阻(Rsns)電壓。數字信號控製器的比較器用於比較電阻兩端的電壓(Rsns)和可配置的內部參考電壓,該參考電壓與LED所需的正向電流成正比。當檢測電壓大於內部參考電壓時,模擬比較器將阻止PWM開啟開關(Q),電感(L)會將存儲的電流釋放至二極管(D)和LED。在下一個PWM周期開始時,開關(Q)關閉;這個過程然後不斷重複。數字信號控製器可以主動調整流向LED的正向電流,而無需使用任何CPU資源。相反,如果LED或LED串的正向電壓大於電源電壓,則可以使用正向電壓。 PWM控製開關(Q),並監測通過檢測電阻(Rsns)的正向電流。數字信號控製模塊上的模擬數字轉換(ADC)模塊對流經檢測電阻的電壓進行采樣,對應於LED的正向電流。該值將由數字信號控製器的軟件實現的比例積分(PI)控製回路使用,以基於ADC讀數和與期望電流相對應的軟件參考值來調整開關(Q)的占空比。通過在軟件中實現PI控製回路,數字信號控製器可以使用多個控製回路提供靈活性。最小化PI控製回路使用的CPU資源。數字信號控製器可以控製多個LED投光燈燈串並支持附加功能。
數字通信
數字信號控製器可以智能地控製LED投光燈,並且可以實現通信協議,而不需要單獨的通信控製設備。例如,DMX512照明控製協議使用標準單向通信,通過主設備和多個從設備,具有512位分組數據速率,並分別連接到每個設備或節點,並將命令傳輸到單個LED投光燈。高速處理使數字信號處理器(DSP)能夠快速執行控製回路,優化升壓轉換器的控製器,並運行DMX512和其他通信協議。由於該通信是以軟件執行的,因此不限於單一協議。可以使用各種通信方法來控製燈。
縮短學習曲線
對於設計師來說,數字LED投光燈控製的學習曲線非常陡峭。這將更容易使用數字控製LED投光燈工具套件、的參考設計和應用要求。包括免費程序源代碼、硬件文件和可互換的功率級,以支持不同的功率拓撲結構。 Microchip的DM330014 LED照明開發套件提供多個LED驅動器子卡,允許設計人員在同一電路板上試驗多個驅動器級。
LED投光燈高效率和即時調光功能繼續推動混色和其他照明應用的發展。通過增加由數字信號控製器提供的智能控製和通信功能,設計人員將能夠為LED投光燈添加高級功能和特性,從而呈現照明應用的差異。
將智能控製添加到LED投光燈可以更好地顯示LED的優點。節能優勢也將更加完善。在不同情況下改變顏色,亮度已成為事實,智能控製將成為LED投光燈的未來趨勢。

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