基于ST HVLED001A的80W無線控制街燈照明方案

街道照明裝置已從提供基本的照明發(fā)展成為支持一系列服務(wù)（包括在場和交通水平監(jiān)控以及事件檢測監(jiān)控）的核心部分，更不用說針對特定道路和天氣條件優(yōu)化照明水平了 –幫助政府將城市變成智慧城市。

此方案以 ST HVLED001A增強(qiáng)型峰值電流模式控制器為基礎(chǔ)，能夠控制輸出功率高達(dá)150 W的LED驅(qū)動(dòng)器中的高功率因數(shù)（HPF）反激或降壓-升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。其他拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（例如buck，boost和SEPIC）也可以 也可以實(shí)現(xiàn)。搭配sub-GHz無線電優(yōu)勢, 為智慧控制的基礎(chǔ)! 在今日的市場中，無線區(qū)域網(wǎng)路(Wi-Fi)、藍(lán)牙(Bluetooth)和ZigBee等技術(shù)已讓2.4GHz協(xié)定被大幅接受，且應(yīng)用范圍極廣。然而，針對資料傳輸速率較低的應(yīng)用，例如家庭保全/自動(dòng)化及智慧街燈而言，sub-GHz無線系統(tǒng)能提供更多的優(yōu)點(diǎn)，包括較長的傳輸距離、較低的功耗，以及較少的布建和操作成本等。Sub-GHz無線電能提供相對簡單的無線解決方案，并且僅靠電池電力便能持續(xù)運(yùn)作很長時(shí)間。其明顯優(yōu)于2.4GHz無線電的優(yōu)點(diǎn)包含傳輸距離遠(yuǎn)、低干擾、低功率等。  

STEVAL-LLL006V1板具有全面電源管理和無線連接的大功率LED照明解決方案。可在6LoWPAN網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)上工作的80W恒流智能LED驅(qū)動(dòng)器的主要特性。該電源能夠以非常高的位移功率因數(shù)和非常低的輸入電流失真功率因數(shù)來驅(qū)動(dòng)很寬范圍（60V-110V）以及很寬的輸入范圍（90V-300VAC）的LED電壓。 6LoWPAN網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)通過微控制器和SubGHz無線模塊實(shí)現(xiàn)了對光的遠(yuǎn)程控制。電源的待機(jī)功耗小于500mW。電源管理LED驅(qū)動(dòng)器通過無線連接模塊通過微控制器單元（MCU）進(jìn)行通信。與MCU和SubGHz模塊連接的LED驅(qū)動(dòng)器將充當(dāng)獨(dú)立的智能燈，也稱為照明節(jié)點(diǎn)。來自外部世界的照明節(jié)點(diǎn)的通信是通過網(wǎng)關(guān)進(jìn)行的，該網(wǎng)關(guān)被稱為數(shù)據(jù)通信單元（DCU）。 DCU可以用作來自物聯(lián)網(wǎng)（IOT）云服務(wù)器或任何輸入的接口，以遠(yuǎn)程控制照明記錄。開發(fā)該板是為了牢記與DCU進(jìn)行通信，并根據(jù)用戶的輸入進(jìn)行操作。該電源正在充當(dāng)照明節(jié)點(diǎn)，具有所有智能功能，例如用于連接的智能照明的ON / OFF，調(diào)光和6LoWPAN網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)功能。該板能夠提供高功率質(zhì)量功能，并具有保護(hù)和EnergyStar功能，可滿足當(dāng)今的需求。

借助HVLED001A LED照明控制器，具有各種工作模式，感應(yīng)和保護(hù)機(jī)制以及基于STP21N90K5功率MOSFET的高效開關(guān)，該電路板集成了智能電源轉(zhuǎn)換級。該板能夠以恒定電流模式將90-300 VAC的寬輸入電壓范圍轉(zhuǎn)換為60-110 VDC的輸出，具有高功率因數(shù)和低諧波失真。板載STM32L071KZ微控制器能夠通過嵌入式SPSGRFC 1 GHz以下收發(fā)器模塊接收遠(yuǎn)程開，關(guān)和調(diào)光命令。數(shù)據(jù)集中器（DCU）和移動(dòng)Android應(yīng)用程序已經(jīng)開發(fā)出來，可以無線遠(yuǎn)端控制。 DCU由NUCLEO-F401RE MCU開發(fā)平臺，用于與LED驅(qū)動(dòng)器板進(jìn)行低于1 GHz的通信板X-NUCLEO-IDS01A4和用于與移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行藍(lán)牙通信板X-NUCLEO-IDB05A1組成。手機(jī)APP在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中收集板上的微控制器和RF模塊代表的照明節(jié)點(diǎn)。

搭配的完整程式包STSW-LLL006FW固件演示了基于6LoWPAN無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能城市場景中的街道照明控制，該技術(shù)可從單個(gè)智能設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)光和整個(gè)街道照明網(wǎng)絡(luò)的開/關(guān)控制。

?場景應(yīng)用圖

?產(chǎn)品實(shí)體圖

?方案方塊圖

?核心技術(shù)優(yōu)勢

· 寬輸入電壓90V-300V  AC

· 寬輸出電壓60V-110V  DC

· 可手機(jī)上云端無線遠(yuǎn)端控制,網(wǎng)絡(luò)管理

· 待機(jī)功耗低于0.5 W，確保符合EnergyStar規(guī)范

· 符合RoHS

· 符合WEEE

?方案規(guī)格

基于HVLED001A高壓LED驅(qū)動(dòng)器的智能電源轉(zhuǎn)換級：

· 寬輸入電壓范圍：90 – 300 VAC

· 恒定電流輸出：60-110 V / 0.7 A，±5％電流調(diào)節(jié)

· 對于準(zhǔn)諧振模式下的整個(gè)線路和負(fù)載周期，高功率因數(shù)> 0.97，低諧波失真 <15> 89％時(shí)的最高整體效率（包括輔助電源）

· 各種啟動(dòng)，運(yùn)行和低功耗模式

· 開路，短路，欠壓和過壓電路保護(hù)

基于STM32微控制器的數(shù)字和遠(yuǎn)程控制部分：

· 嵌入式1 GHz以下收發(fā)器實(shí)現(xiàn)無線連接

· 可以接受遠(yuǎn)程開，關(guān)和調(diào)光命令

· 五個(gè)級別的模擬調(diào)光