В наши дни светодиодное освещение очень распространено, особенно в жилых домах и новостроях, а привычные ранее лампы накаливания и люминесцентные лампы продолжают сдавать свои позиции. Светодиодное освещение пока не так популярно в старых коммерческих и торговых зданиях или в промышленных помещениях, но тенденция есть. А с появлением новых продуктов, доступных сегодня, стало значительно проще проектировать и создавать промышленные и новые осветительные приборы и системы для зданий.
Раньше освещение было очень простым. Вы вкрутили лампочку в патрон, включили переменный ток и, вуаля, свет. Современное освещение теперь исходит из сложного полупроводникового устройства, называемого светодиодом (LED) со сложными электронными схемами для его питания и управления. Причина этой дополнительной сложности и стоимости — электрическая эффективность. Светодиоды обеспечивают такую же, если не больше, интенсивность света, но гораздо эффективнее с точки зрения энергозатрат. Они потребляет меньше энергии и выделяет намного меньше тепла, чем более старые, традиционные осветительные приборы.
Кроме того, большинство новых светодиодных систем освещения относятся к подключаемому типу. Подключенное освещение — быстрорастущий сегмент движения интернет вещей (IoT). Возможность управления освещением в проводных и беспроводных системах приводит к значительной экономии энергии.
На рисунке выше показана осветительная платформа LIGHTING-1 Connected компании ON Semiconductor: вверху находится модуль двойного светодиодного драйвера постоянного тока; ниже — модуль освещения с двумя лентами на 16 светодиодов; далее идет силовой модуль ac-dc; а внизу находится беспроводной модуль Bluetooth Low Energy для подключения по беспроводной связи.
Теперь доступны новые продукты, упрощающие и ускоряющие проектирование светодиодного освещения. ON Semiconductor имеет платформу светодиодного освещения, которая облегчает создание прототипов новых световых решений, а также множество опций для обеспечения желаемой связи и управления.
Платформа для проектирования светодиодного освещения
Наличие мощных белых светодиодов сделало светодиодное освещение практичным. Эти устройства требуют тщательно стабилизированного источника постоянного тока. Для этого ON Semiconductor разработала источники переменного и постоянного тока, которые являются частью платформы разработки освещения. Платформа содержит все необходимое для создания прототипа и доработки дизайна. На рисунке выше показаны ее основные составляющие.
Платформа разработки освещения состоит из светодиодного модуля, который содержит цепочку из 16 светодиодов теплого белого цвета и 16 светодиодов холодного белого цвета. Две строки позволяют выбрать «температуру света», наиболее подходящую для вашего применения. Один тип светодиода излучает 121 люмен, а другой — 95 люмен. Общий световой поток от этого модуля составляет около 7000 люмен.
Модуль двухструнного драйвера, использующий драйверы светодиодов ON FL7760, обеспечивает постоянный выходной ток 500 мА для каждой ленты. Его КПД приближается к 96%. Данный модуль имеет возможность регулирования яркости до 0,6% с использованием 12-битной широтно-импульсной модуляции (ШИМ) с шагом 4000 импульсов. Функция телеметрии позволяет контролировать ток и напряжение в светодиодной ленте.
Другой частью пакета разработки является плата питания постоянного и переменного тока, которая работает от источника переменного тока 90 — 270 В и генерирует выходное напряжение 55 В при 70 Вт доступной мощности. Коэффициент мощности 0,99 при полной нагрузке. Он использует контроллеры обратного хода ON FL7740 PSR с коррекцией коэффициента мощности (PFC). Плата обеспечивает питание постоянного тока для платы драйвера и светодиодов.
Возможности подключения
Альтернативой проводной сети является соединение Power over Ethernet (PoE). Также доступен модуль PoE, совместимый с Ethernet IEEE 802.3bt. Он обеспечивает выходное напряжение 56 В как для светодиодов, так и для платы драйвера с мощностью до 90 Вт. В модуле используется микросхема ON Semi NCP1096, разработанная для устройств с питанием от PoE (PD).
Другой вариант — модуль Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE), который реализует включение-выключение и управление уровнем яркости с помощью функции управления затемнением с шагом 4000. Этот модуль основан на линейке продуктов ON RSL10 Bluetooth. Служба телеметрии обеспечивает мониторинг выходного напряжения и тока на модуле драйвера. Bluetooth теперь включает в себя возможность ячеистой сети (mesh сети), если это необходимо.
Альтернативным беспроводным продуктом является продукт Zigbee Green Power. Он использует микросхему NCS36510 IC компании ON Semi в модуле, который может использовать возможности сети Zigbee и платформу разработки потоков. Эта ИС является гибким стандартом, совместимым с IEEE 802.15.4, который при необходимости можно легко настроить для создания собственного беспроводного контроллера.
