工业和信息化部主管 中国电子报社主办
收藏本站投稿

设计

助推LED通用照明及LED“智能照明”市场发展

时至今日,电力需求在不断上升,白炽灯泡被禁止使用迫在眉睫,核电政策却出现了不断变化;虽然荧光灯及紧凑型荧光灯(CFL)可以节约一定能源,但所使用的汞引发了越来越多的顾虑,估计美国的垃圾填埋场每年处理6亿个荧光灯,相当于15,000千克的汞废料;而一茶匙量的汞就可以污染81,000平方米的湖水。因此,业界越来越将目光转向更环保的高能效LED照明。


LED照明的进展及中国政策动向


目前,LED的特性得到了大幅改善,LED筒灯和改装灯泡已经拥有比现有技术(白炽灯、卤素灯和紧凑型荧光灯)更高的光效;预计未来几年LED成本将持续下降,可降低LED灯泡及灯具的成本;与2010年的研究相比,LED价格已经加速下降(每年下降13%%至24%%)。


在政策方面,世界上多个国家出台政策鼓励LED照明产业发展。例如,中国国家发改委近期发布了《半导体照明节能产业规划》,规划到2015年LED功能性照明产品市场占有率达20%%以上,LED照明节能产业产值年增长30%%左右,2015年产值达4,500亿人民币(720亿美元);而且,到2015年60
W以上普通照明用白炽灯泡将全部淘汰。


安森美半导体聚焦“通用照明”


安森美半导体涉足LED照明的众多细分市场,如汽车、移动设备、LCD背光和标识,为这些细分市场提供多种不同的LED照明方案。


例如,在汽车LED应用中,安森美半导体提供汽车级照明方案,用于汽车中的不同照明子系统,包括前照灯、日间行车灯(DRL)及信号灯;反光镜;雾灯;内部照明(车顶灯、地图灯、阅读灯、环境灯);仪表盘背光;尾灯(中央高位停车灯(CMHSL)、尾灯、停车灯、倒车灯、组合尾灯)。


除了这些应用,通用照明将是安森美半导体在LED照明市场的发展重点。就LED通用照明而言,预计2014年LED灯泡下降到10美元以下的转折点,到2015年,LED灯泡出货量将达到39亿只。预计中国将成为增长速度最快的LED通用照明市场,高能效LED驱动器及智能照明是其中一些重点领域;预计商业/工业细分市场将带引智能照明方案的采用。安森美半导体充分利用宽广阵容的模拟电源IC、分立器件及先进微封装,提供与众不同的方案,其中包括从2012年的独立驱动器到目前的完整LED通用照明方案的转变。


通用照明LED驱动器的挑战


通用照明功率范围宽,LED通用照明包括:住宅(3 W – 15 W),如800 lm的60 W A-19灯泡;商业及建筑物装饰照明(15 W – 75
W),如2,800 lm的4英尺长T8灯管;户外及基础设施(75 W – 250 W),如13,000 lm的150 W金卤灯。


这些LED驱动器遇到了许多挑战:能效至关重要,因为固定灯泡形状可导致散热受限;灯泡内的空间有限,需要更大散热片面积的较大功率灯泡尤为如此;LED正在迅速变化,有了众多的选择;必须减少驱动器电子电路的构成材料来增加剩余空间;驱动器需要优化,以配合不同照明及功率要求。


LED驱动器的挑战


LED驱动器的挑战还有LED配置(LED数量/驱动电流)影响拓扑结构的选择;灯泡类型影响散热片设计,并极大地影响系统选择,如能效目标、可用空间;影响选择隔离或是非隔离拓扑结构的因素包括:LED选择、安规、机械设计专知及技术;LED制造商快速创新,推出新的LED配置及设计(高压LED/多LED封装)。


LED“智能照明”透视


此外,LED的特性决定了可以实现“智能照明”的优势,因为LED易于控制及调光;电子电路可增加多种新功能,如内置占用情况(occupancy)传感器、根据环境光来调整亮度来省电、无线接口无须改变开关或线缆;省电技术以及便利及安全。但是,“智能”照明要求AC-DC
LED驱动器IC的设计必须能够轻易配合模拟及数字(PWM)调光;采用低能耗无线接口,如IrDA红外、ZigBee及低能耗蓝牙(Bluetooth
LE);无线控制标准就位,如ZigBee Light Link?;易于使用器件来测量环境光,并检测人类活动(如使用无源红外传感器)。


“智能照明”的优势


安森美半导体最新推出的的NCL30082
LED驱动器配备智能调光接口,能以单个控制引脚进行模拟调光、数字调光或同时模拟与数字调光,也能够关闭驱动器,易于连接模拟传感器或MCU通用输入/输出端口(GPIO),宽调光范围为0-100%%。


智能调光


用于调光控制的传感器是占用情况传感器,能确定照明区域是否有人,用于房间入口或出口的省电、安全照明控制。大多数典型传感器使用无源红外检测器,其它传感器选择包括超声波及运动传感器。硅光传感器能用于多种应用,测量环境光来采集日光。光传感器也可用于通过感测灯具光输出来控制LED照明。其原理是采用无源红外(IR)系统来检测是否存在受体。


无源红外(IR)系统


利用环境光传感器(ALS)可对光敏感的硅光电二极管区域进行信号处理及控制,模拟或串行通信接口(I2C或SPI)及中断MCU连接。


环境光传感器的作用


环境光传感器技术采用带有光窗的专门表面贴装封装,可以定制光滤波器来优化针对特定波长或色温的光响应。其设计提供了类似人眼的光响应,可针对荧光灯响应进行优化,滤除50/60
Hz纹波。


在“智能照明”中,环境光传感器可配合户外(黄昏/黎明)及室内(日光采集)来调光,因而节省能源;闭环控制LED光源可调节不同温度及时间条件下的特定光输出;带LED输出光反馈的恒定光输出调节能节省及延长驱动器的使用寿命。


在安森美半导体和其它厂商的努力下,智能灯泡及LED模块即将出现。传统“插座”限制了LED的优势,新方案能解决热管理、光学及模块化/替代问题;驱动器可以集成或者外置,使专有方案转向标准化(Zhaga)。



声明

1、本站遵循行业规范,任何转载的稿件都会明确标注作者和来源;2、本站的原创文章,请转载时务必注明文章作者和来源,不尊重原创的行为我们将追究责任;3、作者投稿可能会经我们编辑修改或补充;4、如本站的文章或图片存在版权,请拨打电话010-88558835进行联系,我们将第一时间处理。

相关链接

视频

专题

聚焦2021年全国两会

3月5日,第十三届全国人民代表大会第四次会议在北京人民大会堂开幕。党和国家领导人习近平、李克强、汪洋、王沪宁、赵乐际、韩正、王岐山等出席,栗战书主持大会。初春的北京,处处生机盎然。第十三届全国人民代表大会第四次会议5日上午在人民大会堂开幕。近3000名全国人大代表肩负人民重托出席大会,认真履行宪法和法律赋予的神圣职责。

2021年全国工业和信息化工作会议

12月28-29日,全国工业和信息化工作会议在京召开。会议以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的十九大和十九届二中、三中、四中、五中全会精神,认真落实习近平总书记重要指示批示精神和中央经济工作会议部署,总结2020年工业和信息化工作,分析形势,部署2021年重点工作。工业和信息化部党组书记、部长肖亚庆作工作报告。

2020年中国家电市场报告

3月22日,中国电子信息产业发展研究院发布了《2020年中国家电市场报告》(以下简称《报告》)。《报告》显示,2020年,我国家电市场零售额规模达到8333亿元,在疫情冲击之下显示出较强的韧性;电商渠道对家电零售的贡献率首次超过50%,网络零售对家电消费的促进作用进一步提升;高端产品、生活家电大幅增长,有效促进了消费升级和产业转型。

世界超高清视频(4K/8K)产业发展大会

会议

2020世界显示产业大会

11月20日,由工业和信息化部、安徽省人民政府共同主办的2020世界显示产业大会在合肥市举行。在开幕式上,工业和信息化部部长肖亚庆、韩国驻华大使张夏成发表视频致辞。安徽省委副书记、省长李国英,工业和信息化部副部长王志军出席开幕式并致辞。

2020世界超高清视频(4K/8K)产业发展大会

11月2日,由工业和信息化部、国家广播电视总局、中央广播电视总台、广东省人民政府共同主办的2020世界超高清视频(4K/8K)产业发展大会在广州市召开。广东省委书记李希出席开幕式,省长马兴瑞出席并致辞。国家广播电视总局局长聂辰席、工业和信息化部副部长王志军、中央广播电视总台副台长蒋希伟出席开幕式并致辞。

2020世界VR产业大会云峰会

10月19日—20日,由工业和信息化部、江西省人民政府主办的2020世界VR产业大会云峰会在南昌举行。在10月19日的开幕式上,中共中央政治局委员、国务院副总理刘鹤发来书面致辞。江西省委常委、南昌市委书记吴晓军,工业和信息化部副部长王志军,江西省委书记、省人大常委会主任刘奇先后致辞。开幕式由江西省委副书记、省长易炼红主持。

世界显示产业大会

本周排行