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(huà)題訪(fǎng)問(wèn)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(chǎng)總監(jiān)Tony Armstrong分析道，在所有的照明應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)寬線(xiàn)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?yàn)橐欢ú坏米?LED 亮度的變化被人眼所察覺(jué)。同樣，為了確保盡可能長(zhǎng)的 LED 工作壽命，不要以高于其最大額定值的電流來(lái)驅(qū)動(dòng) 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(jì)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(jì)其LED 驅(qū)動(dòng)器電路以及用于包住照明系統(tǒng)的外殼時(shí)必須采取特別謹(jǐn)慎的設(shè)計(jì)對(duì)策。美國(guó)舊金山的一項(xiàng)工程便是有關(guān)于此的一個(gè)范例，在最近的18個(gè)月時(shí)間里，他們采用LED建筑照明燈對(duì)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(gè)LED燈，總計(jì)2.5萬(wàn)個(gè)。給那些不熟悉此橋的讀者說(shuō)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(xiàng)目是由一家名為Bay Lights的公司推動(dòng)的，該公司開(kāi)發(fā)的控制算法使LED燈光不斷變化，LED照明充滿(mǎn)活力。該項(xiàng)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(huì)重復(fù)。照明系統(tǒng)由 Philips Color Kinetics 開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)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(zhuān)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(jì)才能提供足夠的光輸出。

　　               民居類(lèi)照明可更換有雙向可控硅調(diào)光器的燈泡
　　IR（國(guó)際整流器）公司LED系統(tǒng)與應(yīng)用部門(mén)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(shí)，它會(huì)用到更高級(jí)的調(diào)光方法，因?yàn)樗鼈円话悴幌薅ㄓ诓捎矛F(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(lèi)和工業(yè)類(lèi)，其中民居類(lèi)主要在于更換那些依賴(lài)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(guò)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(jì)成螺旋底座形式。這種照明一般已經(jīng)是通過(guò)0~10V控制，或DAIL，由運(yùn)動(dòng)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(jí)每瓦流明來(lái)生產(chǎn)，它們能夠利用相同的控制方法運(yùn)行，在調(diào)光過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生能量損耗，并可以穩(wěn)定的調(diào)光至低照明等級(jí)。

　　道路照明是另外一個(gè)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(kāi)關(guān)調(diào)光一般足夠改變固定等級(jí)之間的照明輸出。在黑暗時(shí)段，一般可以實(shí)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(bào)告可能引發(fā)的故障并向維護(hù)人員提出報(bào)警。

　　                                 不同細(xì)分市場(chǎng)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(chǎng)總監(jiān)Sri Jandhyala指出，從宏觀層面看，不同細(xì)分市場(chǎng)的應(yīng)用要求類(lèi)似類(lèi)型的方案，如通信、傳感器及LED驅(qū)動(dòng)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?yàn)榻譄舴桨傅奶鎿Q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(xiàng)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(xiàng)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(wú)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(chǎng)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(xiàn)控制，并且更講究節(jié)能以及可靠性，軟件上更多實(shí)現(xiàn)多色彩的轉(zhuǎn)換;室內(nèi)智能系統(tǒng)更講究用戶(hù)體驗(yàn)和成本，軟件上實(shí)現(xiàn)照明的亮暗以及冷暖等提高用戶(hù)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(wú)線(xiàn)傳輸?shù)目煽啃远几匾?br />                                                  
　　針對(duì)不同應(yīng)用，Marvell既能提供基于DALI協(xié)議的有線(xiàn)數(shù)字控制系統(tǒng)，也有基于Zigbee等的無(wú)線(xiàn)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(jí)。

　　                   相同點(diǎn)：必須對(duì)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(chēng)，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(duì)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(duì)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(shí)現(xiàn)互通，然后更大程度地實(shí)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(shí)也存在一些不同，原因在于不同的照明裝置對(duì)傳感器和計(jì)時(shí)裝置的反應(yīng)不同。建筑物外觀的照明燈只需要對(duì)日光以及晝夜做出反應(yīng)。道路照明燈則需要對(duì)空間占有率做出有效的反應(yīng)，以便在夜晚交通高峰到來(lái)之前使道路照明狀況居于良好;有時(shí)，它需要在深夜時(shí)自行調(diào)整至最低照明亮度。室內(nèi)照明則對(duì)以上提及的情況都有要求，它必須根據(jù)時(shí)間和環(huán)境光對(duì)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(guò)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(xiàng)目和控制方法
　　Fairchild公司LED照明部產(chǎn)品市場(chǎng)工程師James Lee按控制對(duì)象、控制項(xiàng)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(duì)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(xiàng)目是開(kāi)/關(guān)、亮度和顏色控制，這些項(xiàng)目在三種應(yīng)用之間可能相似，但是由于用戶(hù)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(hù)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(lái)自單一控制服務(wù)器站的有線(xiàn)控制信號(hào)傳送是主要的功能。簡(jiǎn)單是室內(nèi)環(huán)境照明的重要因素，因而，無(wú)線(xiàn)控制接口是適合的方案，采用微型用戶(hù)接口，比如遙控裝置、觸摸屏或智能手機(jī)。