LED智能照明在城市景觀、室內(nèi)、道路照明等控制系統(tǒng)中的異同

　　最近，《電子產(chǎn)品世界》就此話題訪問了部分海外芯片企業(yè)。

　　                    室外照明必須安全承受極端環(huán)境條件
　　凌力爾特公司電源產(chǎn)品部產(chǎn)品市場總監(jiān)Tony Armstrong分析道，在所有的照明應(yīng)用中，實現(xiàn)寬線路輸入電壓、輸出電壓和溫度范圍內(nèi)的準(zhǔn)確 LED 電流調(diào)節(jié)都是至關(guān)緊要的，這是因為一定不得讓 LED 亮度的變化被人眼所察覺。同樣，為了確保盡可能長的 LED 工作壽命，不要以高于其最大額定值的電流來驅(qū)動 LED，這一點(diǎn)很重要。
                                      
　　室外照明 (例如：城市景觀照明以及道路或街道照明) 的設(shè)計必須以安全承受其將遭受的極端環(huán)境條件為目標(biāo)。這意味著，在設(shè)計其LED 驅(qū)動器電路以及用于包住照明系統(tǒng)的外殼時必須采取特別謹(jǐn)慎的設(shè)計對策。美國舊金山的一項工程便是有關(guān)于此的一個范例，在最近的18個月時間里，他們采用LED建筑照明燈對一座大橋進(jìn)行了改裝。在橋上，從橋頂塔到橋面的懸掛纜上，每隔一英尺安裝一個LED燈，總計2.5萬個。給那些不熟悉此橋的讀者說明一下：這座橋從舊金山橫跨至位于舊金山海灣中間的耶爾瓦布埃納島 (Yerba Buena Island)，跨度幾乎達(dá)2英里。該項目是由一家名為Bay Lights的公司推動的，該公司開發(fā)的控制算法使LED燈光不斷變化，LED照明充滿活力。該項目的每一盞燈都是單獨(dú)控制的，燈光花樣兩年內(nèi)都不會重復(fù)。照明系統(tǒng)由 Philips Color Kinetics 開發(fā)，設(shè)計能耗較之傳統(tǒng) (非 LED 型) 解決方案減少了 85%。由 Philips Color Kinetics 提供的專用 LED 是具有 4200K 相關(guān)色溫的 eW Flex SLX 產(chǎn)品。已經(jīng)安裝了綿延近 4.5 英里的 LED 燈。

　　很顯然，室內(nèi) LED 燈不需要工作在惡劣的天氣或者極端溫度條件下。但是，它們還是需要仔細(xì)的設(shè)計才能提供足夠的光輸出。

　　               民居類照明可更換有雙向可控硅調(diào)光器的燈泡
　　IR（國際整流器）公司LED系統(tǒng)與應(yīng)用部門經(jīng)理Peter B. Green介紹道，城市夜景照明的控制系統(tǒng)屬于基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)照明，有時，它會用到更高級的調(diào)光方法，因為它們一般不限定于采用現(xiàn)有調(diào)光器進(jìn)行操作。
                                                                                         
　　室內(nèi)照明可進(jìn)一步劃分為民居類和工業(yè)類，其中民居類主要在于更換那些依賴現(xiàn)代有雙向可控硅調(diào)光器的燈泡，而工業(yè)LED燈可能通過0~10V，DALI或一些其它的數(shù)字照明控制協(xié)議進(jìn)行控制。民居中的LED燈一般取代白熾燈，其中大多數(shù)都設(shè)計成螺旋底座形式。這種照明一般已經(jīng)是通過0~10V控制，或DAIL，由運(yùn)動傳感器或者墻上的面板進(jìn)行控制。LED替代夾具可以采用超級每瓦流明來生產(chǎn)，它們能夠利用相同的控制方法運(yùn)行，在調(diào)光過程中不會產(chǎn)生能量損耗，并可以穩(wěn)定的調(diào)光至低照明等級。

　　道路照明是另外一個特殊領(lǐng)域，一般采用數(shù)字網(wǎng)絡(luò)控制。然而，在這種情況下，開關(guān)調(diào)光一般足夠改變固定等級之間的照明輸出。在黑暗時段，一般可以實現(xiàn)節(jié)能。在這種情況下，具有雙路通信的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)一般非常有用，用以報告可能引發(fā)的故障并向維護(hù)人員提出報警。

　　                                 不同細(xì)分市場的差別在細(xì)節(jié)                                                      
　　安森美半導(dǎo)體的LED通用照明及電源模塊細(xì)分市場總監(jiān)Sri Jandhyala指出，從宏觀層面看，不同細(xì)分市場的應(yīng)用要求類似類型的方案，如通信、傳感器及LED驅(qū)動器等。差別在于細(xì)節(jié)。
                                              
        例如，街道照明所要求的功能組合及距離比室內(nèi)照明更高。街燈應(yīng)用還可能要求故障容限更高及更強(qiáng)固的方案，因為街燈方案的替換或維修成本比在應(yīng)用中構(gòu)建這些方案的成本更高。能夠控制光源是一項通用要求。但是，在商業(yè)、工業(yè)及街燈應(yīng)用中，光源(即街燈本身)與“控制中心”之間能夠通信很可能是一項極有用的功能，這種雙向通信功能可使這些智能聯(lián)網(wǎng)型光源引起無數(shù)的新用途。

                                    　　相同點(diǎn)：全部向數(shù)字控制轉(zhuǎn)換
　　Marvell的技術(shù)市場經(jīng)理關(guān)振源認(rèn)為，目前，市內(nèi)景觀、室內(nèi)和道路照明全部向數(shù)字控制方向轉(zhuǎn)換;其中的不同之處在于：市內(nèi)景觀更多采用有線控制，并且更講究節(jié)能以及可靠性，軟件上更多實現(xiàn)多色彩的轉(zhuǎn)換;室內(nèi)智能系統(tǒng)更講究用戶體驗和成本，軟件上實現(xiàn)照明的亮暗以及冷暖等提高用戶舒適度的調(diào)節(jié);而道路照明，節(jié)能、成本、可靠性、智能傳感以及無線傳輸?shù)目煽啃远几匾?br />                                                  
　　針對不同應(yīng)用，Marvell既能提供基于DALI協(xié)議的有線數(shù)字控制系統(tǒng)，也有基于Zigbee等的無線數(shù)字控制系統(tǒng);另外，Marvell控制芯片512k的閃存空間，提供更多的軟件功能以及后續(xù)功能升級。

　　                   相同點(diǎn)：必須對環(huán)境光和空間占有狀態(tài)做出反應(yīng)
　　奧地利微電子的SajolGoshal稱，為了使照明更加有效，在照明區(qū)域里，照明系統(tǒng)都必須對周邊環(huán)境做出反應(yīng)。不論是室內(nèi)照明、室外照明，道路照明抑或公共照明，系統(tǒng)必須對環(huán)境光和空間占有狀態(tài)做出反應(yīng)。此外，它們還需在不同節(jié)點(diǎn)之間實現(xiàn)互通，然后更大程度地實現(xiàn)調(diào)節(jié)和控制功能，從而能夠設(shè)定更為普遍的參數(shù)，例如根據(jù)需要使建筑物、校園或其他特定空間的照明設(shè)施減少一定比例的能源消耗。
                                          
　　在選擇照明裝置時也存在一些不同，原因在于不同的照明裝置對傳感器和計時裝置的反應(yīng)不同。建筑物外觀的照明燈只需要對日光以及晝夜做出反應(yīng)。道路照明燈則需要對空間占有率做出有效的反應(yīng)，以便在夜晚交通高峰到來之前使道路照明狀況居于良好;有時，它需要在深夜時自行調(diào)整至最低照明亮度。室內(nèi)照明則對以上提及的情況都有要求，它必須根據(jù)時間和環(huán)境光對空間占有率做出不同的反應(yīng)。而所有的照明燈都可以通過不同程度的色溫調(diào)節(jié)和亮度控制得到改善，只是采用的方式不同。

　　                                   差異點(diǎn)：控制項目和控制方法
　　Fairchild公司LED照明部產(chǎn)品市場工程師James Lee按控制對象、控制項目和控制方法進(jìn)行了闡明。城市景觀、室內(nèi)、道路照明具有相同的控制對象，但是它們有著由額定功率和顏色混合條件所決定的不同的負(fù)載配置。
                                                    
　　控制項目是開/關(guān)、亮度和顏色控制，這些項目在三種應(yīng)用之間可能相似，但是由于用戶要求可能有所不同，例如，城市景觀照明和室內(nèi)照明可以使用亮度和顏色控制，而高速公路照明僅僅使用亮度控制，而不使用顏色控制。

　　控制方法是控制系統(tǒng)和LED負(fù)載之間的用戶接口和通信方法，集群控制適用于城市景觀和高速公路照明，這些應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域是非常廣泛的，具有眾多的終端負(fù)載。因此，來自單一控制服務(wù)器站的有線控制信號傳送是主要的功能。簡單是室內(nèi)環(huán)境照明的重要因素，因而，無線控制接口是適合的方案，采用微型用戶接口，比如遙控裝置、觸摸屏或智能手機(jī)。