DSC助力LED照明實(shí)現(xiàn)智能控制和通信

　　LED照明正在改變?nèi)藗兪褂谜彰鞯姆绞剑^而開(kāi)啟設(shè)計(jì)人員將智能控制和色彩混合融合到LED照明裝置的新機(jī)遇。 DSC可推動(dòng)眾多應(yīng)用領(lǐng)域的創(chuàng)新：從汽車頭燈和尾燈到最先進(jìn)的燈光秀，后者可將一個(gè)公共建筑變?yōu)橐患囆g(shù)品。

　　LED的高能效、調(diào)光功能和壽命長(zhǎng)的獨(dú)特結(jié)合使變色照明裝置更加高效、成本更低且更易實(shí)現(xiàn)。再結(jié)合數(shù)字信號(hào)控制器（DSC）即可實(shí)現(xiàn)高效的LED驅(qū)動(dòng)和準(zhǔn)確的色彩控制以及與外界的通信。所有這些特性為設(shè)計(jì)人員開(kāi)發(fā)頗具特色的下一代LED照明裝置提供了較大的空間。

　　亮度越高，越復(fù)雜

　　低功耗指示燈LED在眾多產(chǎn)品中占據(jù)著重要位置且大多數(shù)工程師熟知其簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)：他們所需要的只是一個(gè)電源和一個(gè)具有合適阻值的串聯(lián)電阻，以保持LED的電流低于小于5 mA的典型值。設(shè)計(jì)人員可將LED連接到單片機(jī)上的GPIO引腳使之閃爍。然而，將高亮度、高電流LED（正向電流超過(guò)350 mA）串聯(lián)在一起，簡(jiǎn)單的LED設(shè)計(jì)卻會(huì)變得相當(dāng)復(fù)雜。此時(shí)，除了溫度變化和LED本身產(chǎn)生的極高溫度以外，設(shè)計(jì)人員還面臨控制電流的挑戰(zhàn)。

　　圖1：光通量與正向電流成正比

　　智能電流控制

　　高亮度LED需要保持相對(duì)較高的恒定電流才能保持亮度和色彩。圖1顯示了LED的光通量與流經(jīng)LED的正向電流（IF）的比例關(guān)系。因此，保持正向電流恒定對(duì)于實(shí)現(xiàn)一致的色彩和光輸出至關(guān)重要。采用簡(jiǎn)單的電阻與LED串聯(lián)電路時(shí)，可通過(guò)以下公式確定正向電流：

　　IF = （VSource-VF）/R

　　當(dāng)電源電壓（VSource）變化時(shí)，正向電流將跟著變化，從而導(dǎo)致LED發(fā)出的光能量也發(fā)生變化。因此，需要使用一個(gè)可有效調(diào)節(jié)正向電流的電源來(lái)驅(qū)動(dòng)LED。

　　溫度控制

　　通常，LED的正向電壓（VF）隨著溫度的升高而增大，即使在正向電流恒定和穩(wěn)定的情況下也是如此。圖2顯示了未適當(dāng)調(diào)節(jié)的正向電流與LED的正向電壓保持一致變化的情形，并解釋了為何控制流經(jīng)LED的正向電流比控制正向電壓更重要。

　　圖2：正向電壓的變化對(duì)正向電流的影響

　　高功耗LED本身產(chǎn)生的大量熱量可導(dǎo)致LED壽命明顯降低并可能過(guò)早損壞。對(duì)于每個(gè)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，有效控制LED的正向電流就需要根據(jù)目標(biāo)正向電流和預(yù)估正向電壓來(lái)確定散熱水平。使用溫度傳感器還可監(jiān)視可能的過(guò)熱情況。