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LED投光灯布向智能控制(下)

LED投光灯

数字调光控制
采用脉冲电流技术进行调光,数字信号控制器极大地简化了设计。数字信号控制器上的高级脉宽调制(PWM)模块可用于生成用于控制LED投光灯功率级的PWM信号。 PWM模块具有复位输入,可通过快速准确地关闭PWM输出来实现LED调光,从而控制电流。调光量是全零(0)和全亮(255)值之间的定量数值。将LED投光灯亮度设置为50%,计数器将从0到255进行计数,并在128(50%)时关闭PWM输出。通过LED投光灯不会有电流。当计数器达到最大值255时,它将返回到0.同时PWM将重新启动。这个过程可以重复产生LED投光灯调光所需的脉冲电流。 400赫兹以上的频率通常用于确保人眼无法看到闪烁的LED投光灯。
数字LED投光灯驱动器
除了调光控制之外,数字信号控制器还可以主动提供电力来控制流向高亮度LED投光灯的正向电流。降压和升压开关模式电源技术(SwitchModePowerSupply; SMPS)可用于为LED供电。
如果LED或LED串的正向电压小于电源电压,则可以使用降压技术。如图所示。如图2所示,在该技术中,当开关(Q)断开时,PWM控制与LED的正向电流对应的开关(Q)和感测电阻(Rsns)电压。数字信号控制器的比较器用于比较电阻两端的电压(Rsns)和可配置的内部参考电压,该参考电压与LED所需的正向电流成正比。当检测电压大于内部参考电压时,模拟比较器将阻止PWM开启开关(Q),电感(L)会将存储的电流释放至二极管(D)和LED。在下一个PWM周期开始时,开关(Q)关闭;这个过程然后不断重复。数字信号控制器可以主动调整流向LED的正向电流,而无需使用任何CPU资源。相反,如果LED或LED串的正向电压大于电源电压,则可以使用正向电压。 PWM控制开关(Q),并监测通过检测电阻(Rsns)的正向电流。数字信号控制模块上的模拟数字转换(ADC)模块对流经检测电阻的电压进行采样,对应于LED的正向电流。该值将由数字信号控制器的软件实现的比例积分(PI)控制回路使用,以基于ADC读数和与期望电流相对应的软件参考值来调整开关(Q)的占空比。通过在软件中实现PI控制回路,数字信号控制器可以使用多个控制回路提供灵活性。最小化PI控制回路使用的CPU资源。数字信号控制器可以控制多个LED投光灯灯串并支持附加功能。
数字通信
数字信号控制器可以智能地控制LED投光灯,并且可以实现通信协议,而不需要单独的通信控制设备。例如,DMX512照明控制协议使用标准单向通信,通过主设备和多个从设备,具有512位分组数据速率,并分别连接到每个设备或节点,并将命令传输到单个LED投光灯。高速处理使数字信号处理器(DSP)能够快速执行控制回路,优化升压转换器的控制器,并运行DMX512和其他通信协议。由于该通信是以软件执行的,因此不限于单一协议。可以使用各种通信方法来控制灯。
缩短学习曲线
对于设计师来说,数字LED投光灯控制的学习曲线非常陡峭。这将更容易使用数字控制LED投光灯工具套件、的参考设计和应用要求。包括免费程序源代码、硬件文件和可互换的功率级,以支持不同的功率拓扑结构。 Microchip的DM330014 LED照明开发套件提供多个LED驱动器子卡,允许设计人员在同一电路板上试验多个驱动器级。
LED投光灯高效率和即时调光功能继续推动混色和其他照明应用的发展。通过增加由数字信号控制器提供的智能控制和通信功能,设计人员将能够为LED投光灯添加高级功能和特性,从而呈现照明应用的差异。
将智能控制添加到LED投光灯可以更好地显示LED的优点。节能优势也将更加完善。在不同情况下改变颜色,亮度已成为事实,智能控制将成为LED投光灯的未来趋势。

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