LED智能照明在城市景觀、室內、道路照明等控制系統(tǒng)中的異同

　　最近，《電子產(chǎn)品世界》就此話題訪問了部分海外芯片企業(yè)。

　　                    室外照明必須安全承受極端環(huán)境條件
　　凌力爾特公司電源產(chǎn)品部產(chǎn)品市場總監(jiān)Tony Armstrong分析道，在所有的照明應用中，實現(xiàn)寬線路輸入電壓、輸出電壓和溫度范圍內的準確 LED 電流調節(jié)都是至關緊要的，這是因為一定不得讓 LED 亮度的變化被人眼所察覺。同樣，為了確保盡可能長的 LED 工作壽命，不要以高于其最大額定值的電流來驅動 LED，這一點很重要。
                                      
　　室外照明 (例如：城市景觀照明以及道路或街道照明) 的設計必須以安全承受其將遭受的極端環(huán)境條件為目標。這意味著，在設計其LED 驅動器電路以及用于包住照明系統(tǒng)的外殼時必須采取特別謹慎的設計對策。美國舊金山的一項工程便是有關于此的一個范例，在最近的18個月時間里，他們采用LED建筑照明燈對一座大橋進行了改裝。在橋上，從橋頂塔到橋面的懸掛纜上，每隔一英尺安裝一個LED燈，總計2.5萬個。給那些不熟悉此橋的讀者說明一下：這座橋從舊金山橫跨至位于舊金山海灣中間的耶爾瓦布埃納島 (Yerba Buena Island)，跨度幾乎達2英里。該項目是由一家名為Bay Lights的公司推動的，該公司開發(fā)的控制算法使LED燈光不斷變化，LED照明充滿活力。該項目的每一盞燈都是單獨控制的，燈光花樣兩年內都不會重復。照明系統(tǒng)由 Philips Color Kinetics 開發(fā)，設計能耗較之傳統(tǒng) (非 LED 型) 解決方案減少了 85%。由 Philips Color Kinetics 提供的專用 LED 是具有 4200K 相關色溫的 eW Flex SLX 產(chǎn)品。已經(jīng)安裝了綿延近 4.5 英里的 LED 燈。

　　很顯然，室內 LED 燈不需要工作在惡劣的天氣或者極端溫度條件下。但是，它們還是需要仔細的設計才能提供足夠的光輸出。

　　               民居類照明可更換有雙向可控硅調光器的燈泡
　　IR（國際整流器）公司LED系統(tǒng)與應用部門經(jīng)理Peter B. Green介紹道，城市夜景照明的控制系統(tǒng)屬于基礎設施架構照明，有時，它會用到更高級的調光方法，因為它們一般不限定于采用現(xiàn)有調光器進行操作。
                                                                                         
　　室內照明可進一步劃分為民居類和工業(yè)類，其中民居類主要在于更換那些依賴現(xiàn)代有雙向可控硅調光器的燈泡，而工業(yè)LED燈可能通過0~10V，DALI或一些其它的數(shù)字照明控制協(xié)議進行控制。民居中的LED燈一般取代白熾燈，其中大多數(shù)都設計成螺旋底座形式。這種照明一般已經(jīng)是通過0~10V控制，或DAIL，由運動傳感器或者墻上的面板進行控制。LED替代夾具可以采用超級每瓦流明來生產(chǎn)，它們能夠利用相同的控制方法運行，在調光過程中不會產(chǎn)生能量損耗，并可以穩(wěn)定的調光至低照明等級。

　　道路照明是另外一個特殊領域，一般采用數(shù)字網(wǎng)絡控制。然而，在這種情況下，開關調光一般足夠改變固定等級之間的照明輸出。在黑暗時段，一般可以實現(xiàn)節(jié)能。在這種情況下，具有雙路通信的數(shù)字網(wǎng)絡一般非常有用，用以報告可能引發(fā)的故障并向維護人員提出報警。

　　                                 不同細分市場的差別在細節(jié)                                                      
　　安森美半導體的LED通用照明及電源模塊細分市場總監(jiān)Sri Jandhyala指出，從宏觀層面看，不同細分市場的應用要求類似類型的方案，如通信、傳感器及LED驅動器等。差別在于細節(jié)。
                                              
        例如，街道照明所要求的功能組合及距離比室內照明更高。街燈應用還可能要求故障容限更高及更強固的方案，因為街燈方案的替換或維修成本比在應用中構建這些方案的成本更高。能夠控制光源是一項通用要求。但是，在商業(yè)、工業(yè)及街燈應用中，光源(即街燈本身)與“控制中心”之間能夠通信很可能是一項極有用的功能，這種雙向通信功能可使這些智能聯(lián)網(wǎng)型光源引起無數(shù)的新用途。

                                    　　相同點：全部向數(shù)字控制轉換
　　Marvell的技術市場經(jīng)理關振源認為，目前，市內景觀、室內和道路照明全部向數(shù)字控制方向轉換;其中的不同之處在于：市內景觀更多采用有線控制，并且更講究節(jié)能以及可靠性，軟件上更多實現(xiàn)多色彩的轉換;室內智能系統(tǒng)更講究用戶體驗和成本，軟件上實現(xiàn)照明的亮暗以及冷暖等提高用戶舒適度的調節(jié);而道路照明，節(jié)能、成本、可靠性、智能傳感以及無線傳輸?shù)目煽啃远几匾?br />                                                  
　　針對不同應用，Marvell既能提供基于DALI協(xié)議的有線數(shù)字控制系統(tǒng)，也有基于Zigbee等的無線數(shù)字控制系統(tǒng);另外，Marvell控制芯片512k的閃存空間，提供更多的軟件功能以及后續(xù)功能升級。

　　                   相同點：必須對環(huán)境光和空間占有狀態(tài)做出反應
　　奧地利微電子的SajolGoshal稱，為了使照明更加有效，在照明區(qū)域里，照明系統(tǒng)都必須對周邊環(huán)境做出反應。不論是室內照明、室外照明，道路照明抑或公共照明，系統(tǒng)必須對環(huán)境光和空間占有狀態(tài)做出反應。此外，它們還需在不同節(jié)點之間實現(xiàn)互通，然后更大程度地實現(xiàn)調節(jié)和控制功能，從而能夠設定更為普遍的參數(shù)，例如根據(jù)需要使建筑物、校園或其他特定空間的照明設施減少一定比例的能源消耗。
                                          
　　在選擇照明裝置時也存在一些不同，原因在于不同的照明裝置對傳感器和計時裝置的反應不同。建筑物外觀的照明燈只需要對日光以及晝夜做出反應。道路照明燈則需要對空間占有率做出有效的反應，以便在夜晚交通高峰到來之前使道路照明狀況居于良好;有時，它需要在深夜時自行調整至最低照明亮度。室內照明則對以上提及的情況都有要求，它必須根據(jù)時間和環(huán)境光對空間占有率做出不同的反應。而所有的照明燈都可以通過不同程度的色溫調節(jié)和亮度控制得到改善，只是采用的方式不同。

　　                                   差異點：控制項目和控制方法
　　Fairchild公司LED照明部產(chǎn)品市場工程師James Lee按控制對象、控制項目和控制方法進行了闡明。城市景觀、室內、道路照明具有相同的控制對象，但是它們有著由額定功率和顏色混合條件所決定的不同的負載配置。
                                                    
　　控制項目是開/關、亮度和顏色控制，這些項目在三種應用之間可能相似，但是由于用戶要求可能有所不同，例如，城市景觀照明和室內照明可以使用亮度和顏色控制，而高速公路照明僅僅使用亮度控制，而不使用顏色控制。

　　控制方法是控制系統(tǒng)和LED負載之間的用戶接口和通信方法，集群控制適用于城市景觀和高速公路照明，這些應用的網(wǎng)絡區(qū)域是非常廣泛的，具有眾多的終端負載。因此，來自單一控制服務器站的有線控制信號傳送是主要的功能。簡單是室內環(huán)境照明的重要因素，因而，無線控制接口是適合的方案，采用微型用戶接口，比如遙控裝置、觸摸屏或智能手機。