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LED驱动IC点亮照明智能化  

2013-11-01 11:09:53|  分类: 行业动态 |  标签: |举报 |字号 订阅

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  LED具备可控性良好的特点,使得它在照明应用中更易实现亮度可调、色彩可调、自动亮灯、自然补光等控制功能,智能化照明功能日益受到人们的重视。随着LED路灯、LED室内照明等市场的蓬勃发展,今年以来智能调光的趋势更加普及和扩大化,也直接推进了具备智能控制功能的LED驱动IC的创新与发展,各家LED驱动IC厂商都开始关注其产品的智能化开发。

  LED领域智能控制将普及
  智能照明系统日益流行,据预测,2015年智能控制将在LED领域得到普及使用。
  “上世纪八九十年代,人们对照明的需求很简单,主要是解决基本的照度问题。而后,随着人们生活水平和生活品位的提高,灯光的绿色节能照明开始受到重视,智能照明系统渐渐成为设计师的新宠”。中建国际设计顾问有限公司(CCDI)技术副总裁李兴林向记者指出,“智能化照明不但可以使照明变得更加省电、环保,也可以通过智能控制来模拟不同场景的灯光效果,利用红外、视频、动作、定时等技术手段实现智能灯光控制,从而达到最舒适、最高效的照明效果”。
  对于室内照明来说,“智能化”的一个独特优势就是通过智能控制来创造舒适节能的照明环境。飞利浦亚洲研究院(上海)高级总监曾勇勤也指出:“随着计算机技术、通信技术、自动控制技术、信号检测技术、微电子技术等迅速发展并相互渗透,照明进入了智能控制时代。智能控制一方面可以提高照明系统的管理水平,减少照明系统的维护成本;另一方面也可以节约资源,减少照明系统的运营成本。同时利用智能化控制可以根据环境变化、客观要求、用户预定需求等条件,自动采集照明系统中的各种信息,并对所采集的信息进行相应的逻辑分析、推理、判断,并对分析结果按要求的形式存储、显示、传输,进行相应的工作状态的信息反馈、控制,以达到预期的效果”。
  高工LED产业研究所(GLII)预计,2015年,智能控制将在LED领域得到普及使用。目前智能控制主要的LED应用是在路灯和隧道灯等政府工程类,大众消费的智能控制LED产品已经推出,由于普通照明LED应用还没有大规模普及,整体上智能型LED应用产品的比例还比较小。

  驱动技术关注可调光领域
  驱动厂商不断在LED驱动电路中集成附加功能,以实现对LED芯片的智能控制。
  与以往不同,由于LED室内照明发展快速,今年以来“智能化”更加接地气,特别是驱动厂商在完成“本职工作”的同时,不断在LED驱动电路中集成一些附加功能,以实现对LED芯片的智能控制。
  以往多数产品设计者对照明的智能化需求相对简单,一般停留在希望LED的亮度、色彩在不同应用场合能够作出相应变化的层次,这个任务可交给驱动电路轻松完成。PWM(脉宽调制)技术是一种传统的调光方式,它利用简单的数字脉冲,反复开关LED驱动器,系统只需要提供宽、窄不同的数字式脉冲,即可简单地实现改变输出电流,从而调节LED的亮度。不过,随着智能照明的发展,简单的亮度可调已不能满足市场需求,众多国际一线照明企业已经开始布局智能化控制产品市场。
  罗姆半导体(上海)有限公司管理部宣传企划课主管西渡希夫表示,做好LED照明,绝非开发一盏灯、卖出一个产品那么简单。做好照明的智能化不但可以使照明变得更加省电、环保,也可以通过智能控制达到最舒适、最高效的照明效果,目前市场需求十分强劲。所谓智能照明是指在普通LED灯具的基础上赋予它更强的操控能力和更多的功能。对于罗姆来说,不仅具备上面所述的各种技术实力,在传感器技术上也有很多的经验积累。另外,罗姆此前还收购了一家半导体子公司Lapis,具有很强的MCU技术。在把这些技术整合之后,就可以开发出许多非常出色的智能化照明产品。比如罗姆推出的人感照明系统,在有人进入灯下区域,会自动亮灯,人离开后自动关灯。在人员出入较少的房间,可以防止忘记关灯,能提高节电效果,更加凸显LED的节能价值。再比如无接触式开关,通过一个控制传感器,不通过手的接触,只通过感应人体远近所产生的光线变化,就可调节灯的亮度,可亮、可暗、可关、可开,不用手直接接触产品,避免污染,适用于医院、学校、工地等地的无尘室、盥洗室等处。
  半导体公司Marvell认为LED照明产业应该往智能、节能的大方向上发展。Marvell绿色技术产品技术行销总监Lance Zheng指出,从整个市场来看,调光和非调光的成本差异在不断缩小,市场巨大,特别是智能调光。

  无线智能控制是未来重点
  LED照明易于实现无线智能照明控制,将成为未来一段时间智能控制的发展方向。
  但对LED照明来说,智能化照明的概念远不止于此。从实现智能的方式上看,主要是从驱动电源和控制系统两方面进行。LED照明易于实现无线智能照明控制,将成为未来一段时间智能控制的发展方向。无线控制方式有很多种,JenNet-IP和Zigbee技术被认为是最适合LED无线照明的无线技术。
  Zigbee作为一种近年推出的无线通信技术,在照明智能化日益普及的背景下,可以将节能灯、LED灯具、传感器、定时器、遥控器和开关等方便地接入同一个网络。消费者将能够轻松安装产品,并在照明网络中添加其他的装置,对照明的智能化系统搭建有着重要作用。德州仪器半导体技术(上海)有限公司业务拓展经理周翔介绍,去年10月底飞利浦发布了一款采用ZigBee灯光连接规范、售价199美元的可调控光源智能照明产品,包括三盏可调光LED灯和网关。网关集成了ZigBee+以太网接口,将网关用网线连接后,通过手机或平板电脑可下载HUE应用调节灯光亮度,大幅提高操作简易性。
  恩智浦提供的方案同时适用于这两种模式。JenNet-IP是一种基于6LoWPAN技术的超无线互联网络协议栈,专为IEEE802.15.4网络互联而设计,可用于住宅和工业领域。JenNet-IP虽然物理层与Zigbee一样,但是到了协议层,跟Zigbee相比具有开放成本低、需要空间小、扩展性更强等特点。ZigBee的范围仅能在一个局域网内采用,而JenNet-IP可以实现整个大楼的控制。恩智浦半导体资深副总裁暨大中华区销售及市场经理叶昱良表示,恩智浦对智能照明的期望就是要让每个灯泡都拥有一个IP,再通过与网络联结的特性,实现照明控制。

  微观点
  @在LED照明市场的强劲驱动下,LED驱动规模逐渐攀升,据市场研究机构预测,LED驱动IC市场营收规模将由2010年的近20亿美元,在2015年达到近35亿美元,其间平均复合年成长率为12%。
  @全球LED商业照明市场正逐渐兴起,众多LED厂商纷纷将LED商业照明产品放在了市场开发的重要位置上。由于日本、欧美等主要市场对LED照明产品提出了高效率、长寿命、高功率因数、灵活扩展、可调光等方面要求,LED驱动IC及电源行业面临着一次变革。因此LED灯具的智能调光的应用比重将有望得到快速提高。
  @LED照明电源驱动IC成本有望大幅下调,随着整体灯具价格的下降以及各部分组件的技术提升,预计LED驱动器的成本比例将在2015年之前大幅下调36%。
  @LED驱动IC步入高成本效益创新阶段,随着LED产业在2013年逐步回暖,LED照明在商业场所、户外路灯等领域正呈现出蓬勃发展势头。围绕LED照明的进一步推广应用,在驱动IC、光源、封装、灯具设计等各主环节上,众多行业厂商都将更高能效且性价比更优解决方案摆在技术开发首要位置上。

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