兩張圖看懂LED燈具智能控制差異化設(shè)計(jì)竅門(mén)

LED風(fēng)風(fēng)火火了這么久，躋身LED的人越來(lái)越多，倒閉潮、并購(gòu)潮不能改變大家對(duì)LED的熱情，做傳統(tǒng)燈具的來(lái)做led照明，做節(jié)能燈的來(lái)做LED照明，只要跟照明沾邊的行業(yè)都跑來(lái)做LED，在這樣的大環(huán)境下，看看差異化的設(shè)計(jì)。

　　LED照明的出現(xiàn)改變了照明的使用方式，在led燈具中加入智能控制及調(diào)色功能為設(shè)計(jì)人員開(kāi)創(chuàng)了新的機(jī)會(huì)。LED效率高、具調(diào)光能力、壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，能讓可變色燈具的效率更高、更具成本效益并且更加容易取得。數(shù)碼信號(hào)控制器（DSC）可驅(qū)動(dòng)各種創(chuàng)新應(yīng)用，能實(shí)現(xiàn)更高效率的led驅(qū)動(dòng)、更精確的色彩控制并與外部有著更良好的溝通。以上優(yōu)勢(shì)匯集使得設(shè)計(jì)人員擁有更大的自由開(kāi)發(fā)高度差異化的LED照明燈具。

　　低功率指示器LED為許多產(chǎn)品的基本，大多數(shù)工程師都很熟悉其簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。只要一個(gè)電壓源以及具有正確數(shù)值的串聯(lián)電阻，便能將 LED電流保持在小于5毫安的水平。透過(guò)連接至微控制器的通用型輸入輸出（GPIO）接腳，可讓LED閃爍;然而，要將超過(guò)350毫安的順向電流串接在一起形成高亮度、高電流LED，其設(shè)計(jì)會(huì)變得相當(dāng)復(fù)雜。設(shè)計(jì)人員在溫度變化及LED本身的高溫問(wèn)題外，還需面臨電流控制的挑戰(zhàn)。

　　圖一：使用脈沖電流進(jìn)行調(diào)光，顏色變化上不易察覺(jué)。

　　
　　圖二：驅(qū)動(dòng)單顆LED或led燈串的降壓技術(shù)。

　　電流控制

　　高亮度LED需維持在一個(gè)相對(duì)高的定電流來(lái)保持一定的亮度和顏色。LED的光通量與流經(jīng)LED的順向電流成正比，要達(dá)到一致的顏色和光線(xiàn)輸出，關(guān)鍵是恒定的順向電流。順向電流會(huì)跟著電壓源產(chǎn)生改變，造成LED發(fā)射出的光線(xiàn)變動(dòng)。因此，需使用能主動(dòng)調(diào)節(jié)順向電流的電源供應(yīng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)。

　　溫度控制

　　一般而言，LED的順向電壓會(huì)隨著溫度上升而增加，即使順向電流是不變且經(jīng)過(guò)調(diào)整的。高功率LED會(huì)產(chǎn)生熱能，導(dǎo)致LED壽命縮減并提早發(fā)生故障。控制LED的順向電流能讓個(gè)別設(shè)計(jì)根據(jù)目標(biāo)順向電流及預(yù)估順向電壓來(lái)決定散熱水平。使用溫度感應(yīng)器提供了一個(gè)監(jiān)控溫度狀況的方法。

　　色彩控制

　　LED幾乎可以瞬間改變輸出光線(xiàn)，適用于需迅速改變顏色的燈具。只要簡(jiǎn)單調(diào)整每一個(gè)LED的亮度，就可以紅色、綠色和藍(lán)色的LED 燈串創(chuàng)造出任何顏色。提高或降低每一個(gè)LED的順向電流為其中一種方法，但順向電壓的改變不僅會(huì)改變亮度，也會(huì)稍微改變LED的顏色。在需要精確顏色的應(yīng)用上將會(huì)造成問(wèn)題。

　　另一種方法是采用脈沖電流（pulsedcurrent），此方法能提供相同的調(diào)光效果，卻不會(huì)讓顏色出現(xiàn)可察覺(jué)的變化。圖一中紅色虛線(xiàn)代表平均脈沖電流可創(chuàng)造出的亮度變化，同時(shí)保持LED順向電壓的一致性。在顏色上不會(huì)產(chǎn)生可察覺(jué)的變化。

　　數(shù)碼調(diào)光控制

　　使用