智能LED照明需要创新的管控和调光
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前言 照明对于我们的现代生活是至关重要的。无论它是用于照明住宅、办公场所、公共建筑，还是用于提供安全保障或只是为了营造氛围。事实上，典型建筑中约25%的能源是用于照明的，这使得它成为了地球上最重要的能源使用之一。 加上白炽灯照明方案效率极低，能源成本正在以惊人的速度增加。这很易就会发现我们正浪费大量的世界资源，並为此付出高昂的代价。 因此，各国政府正在寻求通过新的能源效率法规来管控照明，而LED等新技术正成为主流，有望节省高达40%用于照明的能源。 然而，随着设计师和消费者开始寻求更高能效且创新的照明方案，因此需要开发更新的技术来满足当前和未来的市场需求。为了最大限度地发挥其潜力，智能照明需要更复杂和创新的方法。 安森美半导体致力解决照明行业有关高效的电源转换和有效的调光等挑战，同时寻求能够提供更高能效、以及具有其他优势的下一代技术。 照明设计师面临的挑战 政府加强管控和消费者的需求，使得现代照明设计师所面临的挑战越来越大。能源之星和欧盟委员会等机构关注的不仅仅是电子设备(包括照明)的能效，还关注其待机功耗，因为这可能会是长时间内重要的能源消耗来源。在智能照明方案下，这一挑战变得更加棘手，由于电源必须保持“开机”状态，以搜寻控制器发出的信号，因此不断的在汲取电流。目前，能源之星规定允许的待机功耗为0.5W，但加州能源委员会(CEC)等机构计划在2019年之前将这一数字降至0.2W，这将进一步升级挑战。 随着照明从白炽灯转向LED技术，调光方面也发生了改变。更为复杂的脉宽调制(PWM)技术正在逐渐取代简单的电阻式或基于TRIAC的调光，这要求设计师采用不同的方法。 LED是一种低电压技术，这意味着它们无法像白炽灯那样直接由市电驱动，而是需要一个电源，根据该LED应用提供恒定电压(CV)或恒定电流(CC)供电。电源对照明解决方案的整体性能和能效具有实质性的影响，因此至少需要像LED本身一样接受严格的审查。 目前市场上有许多不同的照明解决方案，功率从几瓦到几百瓦不等。因此，其驱动电源的设计方式也是多种多样的。在较低功率水平下(通常低于10W)，单级转换拓扑是最受欢迎的方案。 由于多功能固态照明的应用越来越广泛，因此LED和与之相关的电源所占空间也被挤压的越来越小，这就意味着效率至关重要，从而能够使余热的产生降至最低，并且能够在较小且通常密闭的空间中可靠地安装、运行照明方案。 LED照明方案迅速发展的一个重要原因是LED本身价格的下降。因此，安装人员和消费者不仅仅希望LED电源可以在更小的空间内实现更优的性能，也期待看到类似的价格下调 (这意味着设计人员需要减少元件数量，并降低整体BoM成本)。 现代化的照明电源转换方式 25W - 100W范围内且适用于办公室、工厂和住宅的的照明是快速增长的市场领域之一，其中双段式方法是最常见的解决方案。在许多应用中，都会采用反激式功率因数校正器(PFC)且配备降压型DC-DC转换器形式的电源。 图1：双段式转换是中等功率照明解决方案中最常用的方法 |
