新型固態(tài)照明(SSL)技術(shù)需引入智能化控制方案
近年來,新型固態(tài)照明(SSL)解決方案能源效率更高、功能也更加強化,特別是功率發(fā)光二極管(LED)的導入更造成照明市場的重大變革。在眾多垂直應(yīng)用領(lǐng)域如號志燈、汽車應(yīng)用和液晶電視(LCD TV)背光應(yīng)用,LED成為令人無法抗拒的替代方案。然而,將LED廣泛應(yīng)用于普通照明卻并非易事,SSL解決方案的成本和效能無疑將持續(xù)改進,希望在2010年得以普遍采納。
SSL搶攻普通照明市場
新型固態(tài)照明轉(zhuǎn)向普通照明市場的問題在于市場的容量及慣性,其它高效照明技術(shù)在近幾年也嘗試進入普通照明市場,但多數(shù)都沒有成功。一種新照明技術(shù)要在復(fù)雜的市場中占有一席之地必須克服種種阻礙,而緊密型熒光燈的正是一例。其與舊產(chǎn)品的兼容性需求也許是最大挑戰(zhàn),而且許多對新型固態(tài)照明持懷疑態(tài)度的人指出,嘗試直接改進白熾燈泡照明應(yīng)用的設(shè)計存在很大的風險。溫度管理、能量轉(zhuǎn)換和顏色管理都是必須解決的基本問題。產(chǎn)業(yè)界人士開始意識,不但有必要將傳統(tǒng)的機電解決方案改進為更加高端的電子解決方案,而且還須采用智能的數(shù)字控制方式,從而享受此技術(shù)所帶來的收益和成本的節(jié)省。
白光為各LED廠商討論焦點
LED技術(shù)最大的優(yōu)點之一在于能夠以電磁輻射的形式,產(chǎn)生頻譜極窄的純色光,而且效率高、無熱輻射。如果產(chǎn)生的顏色正好是想要的顏色,固然很好,但是在普通照明應(yīng)用中,我們真正想要的是“白色”的光。換句話說,我們須要以精確的比例混合多種顏色,類似經(jīng)過地球大氣層過濾后到達人眼時的太陽光的光譜。
盡管與熒光燈類似,也是通過在藍光或紫外線發(fā)光器頂部涂上一層含磷材料,才能從LED光源中獲得白光,但實際含磷材料的成分及其厚度和涂層位置仍是所有主要的LED制造商廣泛探討的議題,而這也反映到制造商每個月都會宣布更新、更高效的研究結(jié)果上。而且,產(chǎn)生光的質(zhì)量也不斷提高,人眼感知的質(zhì)量實際上是通過測量相關(guān)色溫,也就是與燈的感知色非常接近的黑體溫度(CCT)測得的。這是一個非常重要的問題,因為早期熒光燈所產(chǎn)生的光有些刺眼,因此導致了早期緊密型熒光燈的“冷遇”。
從LED獲得白光的另外一個方法是按照正確的比例精確混合來自三色發(fā)光器的紅、綠和藍光(RGB),這樣不但可以獲得白光,還可以獲得需要的相關(guān)色溫。圖1為一個簡單應(yīng)用電路,它使用一個八接腳封裝的8位微控制器控制三色LED。通過簡單的軟件技術(shù)控制三個發(fā)光器的相對亮度,每個發(fā)光器約可達到6位分辨率(提供六十四個亮度等級),足以對顏色輸出(白光)進行精確控制和選擇需要的CCT。
圖中的PIC12HV615閃存微控制器整合了分流穩(wěn)壓器、提供8MHz時鐘的振蕩器、重設(shè)電路和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器,提供一個完整而靈活的單芯片解決方案。此閃存組件的電路內(nèi)可程序化功能也允許在生產(chǎn)時執(zhí)行顏色校準過程,從而為補償各種發(fā)光器的性能差異和組件之間的差異提供了一種方法。
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