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[導(dǎo)讀]物聯(lián)網(wǎng)正高速增長(zhǎng),在其細(xì)分領(lǐng)域智能家居和樓宇自動(dòng)化應(yīng)用中,智能照明發(fā)揮著舉足輕重的作用,實(shí)現(xiàn)節(jié)能省電,降低用電成本,并方便人們的生活。要設(shè)計(jì)出具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的智能照明方案,需從LED驅(qū)動(dòng)、通信、能效等多方面考量。

物聯(lián)網(wǎng)正高速增長(zhǎng),在其細(xì)分領(lǐng)域智能家居和樓宇自動(dòng)化應(yīng)用中,智能照明發(fā)揮著舉足輕重的作用,實(shí)現(xiàn)節(jié)能省電,降低用電成本,并方便人們的生活。要設(shè)計(jì)出具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的智能照明方案,需從LED驅(qū)動(dòng)、通信、能效等多方面考量。安森美半導(dǎo)體提供基于藍(lán)牙低功耗的智能照明方案,集成可擴(kuò)展功率的線性LED交流直接驅(qū)動(dòng)器NCL30170、行業(yè)最低功耗的藍(lán)牙5系統(tǒng)單芯片(SoC) RSL10和高壓線性穩(wěn)壓器NCP786A,省去開(kāi)關(guān)電源(SMPS),模擬調(diào)光范圍從5%至100%,功率因數(shù)(PF)達(dá)0.99,滿載條件下的總諧波失真(THDi)僅11%,待機(jī)功耗低于200mW,有助于設(shè)計(jì)人員以高性價(jià)比實(shí)現(xiàn)超低功耗藍(lán)牙控制的可調(diào)光智能照明方案。

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圖1:藍(lán)牙低功耗智能照明方案演示NCL30170 + RSL10 + NCP786A


如何驅(qū)動(dòng)智能調(diào)光?

交流直接驅(qū)動(dòng)拓?fù)涞囊粋€(gè)明顯優(yōu)勢(shì)是省去傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)電源,降低物料單(BoM)成本,減小占板空間,改善EMI性能,并使LED使用壽命更長(zhǎng)。

安森美半導(dǎo)體的NCL30170交流直接驅(qū)動(dòng)LED驅(qū)動(dòng)器,集成高壓?jiǎn)?dòng)電流源,實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng),用于智能照明和切相調(diào)光應(yīng)用,該控制器管理多個(gè)串聯(lián)的LED電流,采用安森美半導(dǎo)體專有的自動(dòng)整流(auto-commutation)拓?fù)洌a(chǎn)生平滑的正弦波電流,使LED恒流精度達(dá)±1%,THD低于10%,從而確保LED亮度保持不變,并提供領(lǐng)先行業(yè)的功率因數(shù)(0.99)。

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圖2:NCL30170實(shí)現(xiàn)高精度恒流

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圖3:NCL30170提供極佳的PF和THD

NCL30170還是市場(chǎng)上首個(gè)能夠驅(qū)動(dòng)多個(gè)外部MOSFET開(kāi)關(guān)從而支持連接多個(gè)LED串的產(chǎn)品,功率可從5W擴(kuò)展到300W,連接的LED串的總數(shù)和外部開(kāi)關(guān)僅受最高功率水平的限制。

NCL30170可以實(shí)現(xiàn)模擬調(diào)光,調(diào)光范圍從5%到100%,并能在整個(gè)調(diào)光范圍內(nèi)保持穩(wěn)壓,從而確保即使在低功率下,從LED亮度仍然保持不變。對(duì)于使用TRIAC的切相調(diào)光,NCL30170可實(shí)現(xiàn)良好的可控硅兼容性。

此外,NCL30170還集成輸入過(guò)壓保護(hù)、Rcs短路保護(hù)、熱關(guān)斷等保護(hù)特性,從而確保高可靠性。


通過(guò)藍(lán)牙低功耗控制智能照明

RSL10是藍(lán)牙5認(rèn)證的無(wú)線電系統(tǒng)單芯片,支持藍(lán)牙低功耗和2.4GHz專有/定制協(xié)議,數(shù)據(jù)速率達(dá)2Mbps,采用不同的封裝可為多領(lǐng)域IoT應(yīng)用提供行業(yè)最低藍(lán)牙功耗,深度睡眠模式下功耗僅62.5nW,峰值接收功耗僅7mW,其高能效獲行業(yè)最高的EEMBC? ULPMark?評(píng)分,并支持1.1V至3.3V的寬電源電壓范圍,采用384kB閃存,雙核處理器(ARM Cortex-M3處理器、32位Dual-Harvard DSP系統(tǒng)),還支持CEVA藍(lán)牙堆棧。在無(wú)高壓電源時(shí),RSL10聯(lián)接間隔(connection interval) 50ms,在與用戶交互時(shí)提供快速響應(yīng),峰值電流8mA,平均電流僅42μA。

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圖4:RSL10框圖


可調(diào)輸出的降壓穩(wěn)壓器

NCP786A是高性能的高壓線性穩(wěn)壓器,輸入電壓范圍55V至450VDC,輸出電流達(dá)10mA,輸出電壓可通過(guò)電阻分壓器設(shè)定,范圍為1.27V至15V,極其適用于高輸入電壓應(yīng)用。提供超低靜態(tài)電流(典型值10μA),超高電源抑制比(PSRR:70dB@60Hz,90dB@100kHz),自耗電不超過(guò)25μA,功耗僅8mW,大大低于通常所用的開(kāi)關(guān)電源降壓穩(wěn)壓器。


RSL10+NCP786A用于調(diào)光應(yīng)用的功耗

在輸入300VDC時(shí),我們測(cè)得RSL10+NCP786A調(diào)光器在未聯(lián)接時(shí)的平均電流為38μA,聯(lián)接的平均電流為57μA至67μA,功耗僅22mW。

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圖5:調(diào)光器功耗–Vin 300 VDC


待機(jī)功耗

在230V交流輸入時(shí)測(cè)得的待機(jī)功耗(NCL30170+RSL10)約140mW至150mW,其中NCL30170約消耗125mW。整個(gè)方案的待機(jī)功耗低于200mW。


總結(jié)

該藍(lán)牙低功耗可調(diào)光智能照明方案采用創(chuàng)新的交流直接驅(qū)動(dòng)拓?fù)?,無(wú)需傳統(tǒng)的SMPS,具備成本、體積、使用壽命和可靠性等多方面優(yōu)勢(shì),并可根據(jù)需要靈活擴(kuò)展功率范圍,基于安森美半導(dǎo)體專有的有源恒定功率調(diào)光控制技術(shù),調(diào)光范圍從5%至100%,功率因數(shù)達(dá)0.99,全功率時(shí)的THDi僅11%,即使在調(diào)光時(shí)也能保持均勻的照明亮度,集成行業(yè)最低功耗的藍(lán)牙5 SoC RSL10,提供先進(jìn)的無(wú)線功能而不影響系統(tǒng)尺寸,通過(guò)高壓線性穩(wěn)壓器NCP786A提供超高PSRR,提高無(wú)線應(yīng)用性能,以高性價(jià)比實(shí)現(xiàn)高性能、超低功耗藍(lán)牙控制的可調(diào)光智能照明方案。

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