高效能MCU助陣 LED照明系統(tǒng)增添智能功能

數(shù)位電源控制也能夠提升動態(tài)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率。雖然LED的效率高于傳統(tǒng)的照明設備，運作及能源成本相對降低，但并非所有LED系統(tǒng)都完全相同。以任何方式進行調(diào)光、變換色彩輸出或調(diào)整亮度輸出時，數(shù)位電源控制能使LED照明系統(tǒng)的功率級達到更高的效率。同樣在固定照明的情況下，MCU也能夠透過更進階的功率級設計提升運作效能。這樣的效率提升對于終端使用者相當具吸引力，對于在其他方面皆相同的兩個LED系統(tǒng)而言，是值得突顯的差異之處。

舉例來說，假設某座城市計劃更換兩千盞路燈，在比較兩種型號時，效率達到10%的差異（圖2）。值得注意的是，高效率系統(tǒng)的系統(tǒng)輸入電源為178瓦（W），而低效率系統(tǒng)需要200瓦才能達到相同的160瓦照明輸出。相當于年度能源成本節(jié)省10%，光就電源供應的能源效率計算，等于節(jié)省33，726美元，這筆節(jié)省的成本遠高于LED系統(tǒng)所節(jié)省的成本。

圖2 電源的數(shù)位控制能夠達到高于類比系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率，且節(jié)省的成本高于LED技術(shù)。在這個例子中，10%的效率差異，相當于年度能源成本節(jié)省10%，單就電源供應的能源效率計算，等于節(jié)省33，726美元。這樣的效率對于終端使用者相當具吸引力，對于在其他部分皆相同的兩個LED系統(tǒng)而言，是關(guān)鍵的差異。

靈活修正色彩與亮度　MCU提升LED照明品質(zhì)

對于商用照明及娛樂照明等多項應用而言，照明品質(zhì)相當重要。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）、溫度和老化這叁個主要因素會影響LED效能。

此外，各批次的LED輸出可能差異極大。使用同一批次的LED可維持單一裝置的品質(zhì)穩(wěn)定。然而，如果同一產(chǎn)品線的裝置使用不同批次的LED，可能由于制造變異而出現(xiàn)不同的照明品質(zhì)。若將其中兩個裝置相鄰安裝，則可能產(chǎn)生顯著差異，并令人無法接受的照明品質(zhì)。透過智能型MCU，即可調(diào)校系統(tǒng)，以彌補任何差異。由于這是以軟體進行，因此，產(chǎn)品須維持一致時，可在制造過程中進行有效的調(diào)校程序。

隨著環(huán)境溫度變化，LED的輸出也會產(chǎn)生變化。為因應這一點，系統(tǒng)須能以感測器偵測環(huán)境溫度。MCU須能夠讀取感測器，并隨之調(diào)整LED驅(qū)動，以靈活修正色彩及亮度。由于溫度檢查僅須定期進行，因此該功能的常用開支相當?shù)汀?/P>

此外，MCU亦可使系統(tǒng)能監(jiān)控自身安全運作；如果LED的溫度超過特定臨界值，照明控制器可降低亮度或關(guān)閉燈串，同時遠端通知操作人員發(fā)生問題。過熱會使得LED提早老化，造成照明輸出降低。確保LED不超過特定溫度可延長其使用壽命。

當LED老化的同時，品質(zhì)也會受影響，造成色彩配置變異。例如，紅光LED的壽命比藍光LED短，而特定電源輸出或脈沖寬度調(diào)變（PWM）頻率所產(chǎn)生的色彩會隨時間改變。智能型控制器可解決老化問題，并修正色彩配置，以維持LED系統(tǒng)在使用壽命期間一致的照明效果。

管理品質(zhì)技術(shù)也可提升安全及效率。例如照明依環(huán)境光線而調(diào)整--大雨期間，可將部分地區(qū)路燈提早點亮；若環(huán)境光線充足，可將照明調(diào)暗，以減少電源耗用。 透過運用各種感測器及遠端連線，LED照明應用的安全及效率可大幅提升。例如，交通號誌或特定路燈的感測器可監(jiān)測深夜的交通路況。如果交通相當繁忙，該網(wǎng)路即可點亮比平時更多的路燈。

智能型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。