在發(fā)光二極體中添加智能功能（led）照明應(yīng)用需要固定功能LED將驅(qū)動器轉(zhuǎn)換為微控制器（MCU）或程式架構(gòu)（Programmable Architecture）。對于需要先進(jìn)功能的應(yīng)用，使用MCU它可以實(shí)現(xiàn)許多智能功能，如高原調(diào)光控制（NaTIve Dimming Control）、專業(yè)混色（Specialized Color Mixing）、適應(yīng)照明控制（AdapTIve LighTIng Control）及遠(yuǎn)端連結(jié)（Remote ConnecTIvity）。

對于照明應(yīng)用，電力電子（Power Electronics）產(chǎn)品專用的MCU它甚至可以有效地控制燈具的供電，以滿足成本效益，并進(jìn)行照明控制和通信。就像許多現(xiàn)代電子產(chǎn)品的趨勢一樣，數(shù)字控制打開了更多的彈性空間，為照明產(chǎn)品帶來了新的智能功能和差異。

專用MCU滿足LED應(yīng)用市場

經(jīng)過快速發(fā)展，照明行業(yè)如今已經(jīng)發(fā)展起來LED技術(shù)顯示出許多好處。然而，不同類型的技術(shù)LED照明應(yīng)用，由于支持的功能不同，也有很大的差異。其中，住宅的應(yīng)用包括燈泡更換和關(guān)鍵照明（Accent Lighting）一般來說，只需點(diǎn)亮一兩個小范圍的室外照明LED但是這個市場有成本壓力，所以高級控制并不常見。至于商業(yè)應(yīng)用，包括熒光燈安定

器（Fluorescent Ballast）、燈泡更換和關(guān)鍵照明也只需點(diǎn)亮一兩個LED燈串，也受成本考慮的限制，這個市場有很高的節(jié)能意識；而高級應(yīng)用則需要遠(yuǎn)端連接和智能控制器功能。

此外，娛樂應(yīng)用還包括高級顯示器和情境照明（Mood Lighting）。對于數(shù)字尋址照明介面，完整的強(qiáng)度控制和一致的顏色質(zhì)量非常重要（DALI）或DMX-512之類的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)定，遠(yuǎn)端連結(jié)與支援也相當(dāng)重要。室外及基礎(chǔ)建設(shè)則包括街道照明、工廠與辦公大樓照明等應(yīng)用，此一市場的設(shè)備一般有為數(shù)眾多的LED，許多燈串必須得到支持，其中亮度高LED也很常見，這些應(yīng)用程序需要遠(yuǎn)端連接和高智能控制器。

降低系統(tǒng)建設(shè)成本 MCU實(shí)現(xiàn)高彈性LED照明

最簡單的LED使用照明系統(tǒng)LED可直接控制這些固定功能裝置LED，而且成本相當(dāng)?shù)汀Ｒ话銇碚f，這些設(shè)備可以在沒有軟程序設(shè)置的情況下達(dá)到良好的能源效率。在最壞的情況下，開發(fā)人員必須多次計算，選擇所需的驅(qū)動器或確定電路板元件的配置值。

雖然LED驅(qū)動器可以直接使用，但對于更先進(jìn)的系統(tǒng)來說，不足。支持不同類型的支持LED(如高瓦數(shù)或不同顏色)，或不同LED燈串配置可能需要使用不同的解決方案。事實(shí)上，系統(tǒng)的任何變化（如燈串）LED數(shù)量和燈串?dāng)?shù)量都可能改變驅(qū)動器。因此，高原設(shè)備制造商（OEM）大多數(shù)照明產(chǎn)品可能需要獨(dú)特的類比驅(qū)動器。對于大型系列產(chǎn)品，這會增加OEM或者供應(yīng)商的庫存項目數(shù)量可能導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)規(guī)模下降或設(shè)備成本增加。

另一方面，智能控制器可以使開發(fā)人員建立更靈活的照明系統(tǒng)。MCU在系統(tǒng)中，可以設(shè)置程式碼來支持各種程序LED、獨(dú)特的功率級需求，不同的燈串長度和不同數(shù)量的燈串，而不需要大大改變硬體。系統(tǒng)還可以設(shè)計自動檢測需要驅(qū)動什么LED。MCU系統(tǒng)的可編程特性還可以實(shí)現(xiàn)高級調(diào)光和定序功能，提供高級照明場景控制和自動照明亮度。

彈性的數(shù)字控制可以使OEM單個控制器可以設(shè)計和控制各種產(chǎn)品。因為控制器IP可重復(fù)使用，因此也可大幅減少設(shè)計投資；彈性的控制器亦可減少庫存的裝置數(shù)目，同時透過更大的規(guī)模經(jīng)濟(jì)降低整體系統(tǒng)成本。

實(shí)現(xiàn)智能LED照明 數(shù)字控制功不可或缺

這些轉(zhuǎn)換階段必須準(zhǔn)確、靈活地控制。則須要精準(zhǔn)、靈活地控制這些轉(zhuǎn)換階段。

1 智能LED照明系統(tǒng)包括電源轉(zhuǎn)換，LED 控制和通信三個主要階段

智能控制器在每個主要階段都需要保持效率和功能。使用固定功能的類比可能需要個別功能PFC、DC-DC、LED通信控制器。但是，使用特殊的電源電子產(chǎn)品MCU通過高度集成，可以降低燈具供電部件的成本。在效率、電源優(yōu)化、通信連接港充足的情況下，單一MCU可控制照明系統(tǒng)功率級、LED三大部分的潛力，如照明控制和通信。MCU數(shù)位整合功能，照明系統(tǒng)可以減少許多不必要的部件，并利用中央程序平臺協(xié)調(diào)智能照明系統(tǒng)的三個主要階段。

盡管數(shù)字電源控制也能提高動態(tài)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率。LED效率高于傳統(tǒng)照明設(shè)備，運(yùn)行和能源成本相對降低，但并非全部LED系統(tǒng)完全相同。當(dāng)調(diào)光、改變顏色輸出或以任何方式調(diào)整亮度輸出時，數(shù)字電源控制可以使數(shù)字電源控制LED照明系統(tǒng)的功率級達(dá)到更高的效率。同樣在固定照明的情況下，MCU還可以通過更先進(jìn)的功率級設(shè)計提高操作效率。這種效率提升對終端用戶很有吸引力，兩個在其他方面都是一樣的LED就系統(tǒng)而言，差異值得突出。

例如，假設(shè)一個城市計劃更換2000盞路燈，在比較兩種型號時，效率達(dá)到10%的差異（2）。值得注意的是，高效系統(tǒng)的系統(tǒng)輸入電源為178瓦（W），低效系統(tǒng)需要200瓦才能達(dá)到相同的160瓦照明輸出。相當(dāng)于每年節(jié)約10%的能源成本。僅是電源供應(yīng)的能源效率就相當(dāng)于節(jié)約33726美元，遠(yuǎn)高于LED系統(tǒng)節(jié)省的成本。

2 電源的數(shù)位控制可以達(dá)到比類比系統(tǒng)更高的轉(zhuǎn)換效率，節(jié)省更高的成本LED技術(shù)。在這個例子中，10%的效率差異相當(dāng)于每年節(jié)約10%的能源成本，僅從電源供應(yīng)的能源效率計算就相當(dāng)于節(jié)約33726美元。這種效率對終端用戶很有吸引力，對其他兩部分都是一樣的LED就系統(tǒng)而言，它是關(guān)鍵差異。

靈活修正顏色和亮度 MCU提升LED照明品質(zhì)

對于商用照明及娛樂照明等多項應(yīng)用而言，照明品質(zhì)相當(dāng)重要。品質(zhì)在此是指能夠輸出一致的亮度和色彩之能力。然而，制造變異（Manufacturing Variation）、影響溫度和老化的三個主要因素LED效能。

另外，每批LED輸出可能會有很大的不同。使用同一批次LED單個設(shè)備的質(zhì)量可以保持穩(wěn)定。但是，如果同一產(chǎn)品線的設(shè)備使用不同批次的設(shè)備LED，由于制造變化，照明質(zhì)量可能會有所不同。如果兩個設(shè)備相鄰安裝，可能會有明顯的差異和不可接受的照明質(zhì)量。通過智能MCU，為了彌補(bǔ)任何差異，可以調(diào)整系統(tǒng)。因為這是用軟件做的，因此，當(dāng)產(chǎn)品必須保持一致時，可以在制造過程中進(jìn)行有效的調(diào)整程序。

隨環(huán)境溫度的變化，LED輸出也會發(fā)生變化。因此，系統(tǒng)必須能夠用傳感器檢測環(huán)境溫度。MCU必須能夠讀取傳感器并進(jìn)行調(diào)整LED驅(qū)動，靈活修正顏色和亮度。由于溫度檢查只需要定期進(jìn)行，因此該功能的常費(fèi)用相當(dāng)?shù)汀?/p>

此外，MCU如果系統(tǒng)能可以監(jiān)控自己的安全運(yùn)行；LED當(dāng)溫度超過特定臨界值時，照明控制器可以降低亮度或關(guān)閉燈串，并通知操作人員遠(yuǎn)程出現(xiàn)問題。過熱會導(dǎo)致LED提前老化，導(dǎo)致照明輸出減少。LED其使用壽命可延長，不超過特定溫度。

當(dāng)LED在老化的同時，質(zhì)量也會受到影響，導(dǎo)致顏色配置的變化。例如，紅光LED比藍(lán)光壽命長LED特定電源輸出或脈沖寬度調(diào)變短（PWM）頻率產(chǎn)生的顏色會隨著時間的推移而變化。智能控制器可以解決老化問題，修改顏色配置，以維持LED使用壽命期間系統(tǒng)照明效果一致。

管理質(zhì)量和技術(shù)也可以提高安全性和效率。例如，在大雨期間，根據(jù)環(huán)境光調(diào)整照明可以提前點(diǎn)亮一些區(qū)域的路燈；如果環(huán)境光充足，照明可以變暗，以減少電源消耗。通過使用各種傳感器和遠(yuǎn)程連接，LED照明應(yīng)用的安全性和效率可以大大提高。例如，交通標(biāo)志或特定路燈的傳感器可以在深夜監(jiān)控交通狀況。如果交通很忙，網(wǎng)絡(luò)可以點(diǎn)亮比平時更多的路燈。

智能LED控制器不僅提高照明品質(zhì)，還擁有調(diào)光及色彩混合等其他功能。在評估照明的使用方式后，如不需要完整的亮度，即可將個別燈光關(guān)閉或調(diào)暗。例如，在倉庫中，工人可能分散在不同的空間作業(yè)，此時使用人體感測器，即可將正在使用的空間點(diǎn)亮，如果同一時間只有50%的樓層使用中，即可將其余的燈光關(guān)閉，節(jié)省一半的能源。

再以2號路燈為例。由于深夜交通流量的減少，大多數(shù)路燈的亮度可以變暗。如果使用與通信網(wǎng)絡(luò)相匹配的動作傳感器，路燈可以根據(jù)實(shí)際交通需要打開或關(guān)閉。如果路燈關(guān)閉時間達(dá)到25%（3），則可節(jié)省25%的能源，即68美元和218美元。在這種情況下，通過電源供應(yīng)效率和智能運(yùn)行，系統(tǒng)每年可節(jié)省多達(dá)101美元和844美元，約33%。

3 在評估照明的使用方式后，如果不需要完整的亮度，可以關(guān)閉或調(diào)暗個別照明。例如，使用人體傳感器可以點(diǎn)亮目前需要使用的燈。例如，如果路燈關(guān)閉時間達(dá)到25%，則可節(jié)省25%的能源（68美元和218美元）。對于此應(yīng)用程序，通過電源供應(yīng)效率和智能操作，系統(tǒng)每年可節(jié)省多達(dá)101美元和844美元，約33%。