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内容
超低功耗、无频闪、无可闻噪声的 中高功率智能照明双输出调光方案
2019-08-29 15:48:22
来源:
安森美
智能照明是智能家居、智能建筑等
物联网
(IoT)细分领域中的关键构建块,通过智能地按需照明实现节能省电,涉及LED驱动、智能调光、通信等技术。本文将介绍安森美
半导体
针对中高功率应用的一个智能照明双输出调光方案,采用宽输入、混合调光的高能效FL7760降压控制器,结合行业最低功耗的蓝牙低功耗(BLE)无线电系统单
芯片
(SoC)评估板RSL10-002GEVB,基于可配置的快速原型平台
物联网
开发套件(IDK)或蓝牙IDK (B-IDK),轻易实现高能效、超低功耗、无频闪、无可闻噪声的智能照明双输出调光方案。
可配置的模块化IDK:加快和简化应用开发
IDK是可配置的、节点到云的模块化平台,曾多次获媒体奖项并广受行业好评,使设计人员在尽可能短的时间内评估、开发和推出高度差异化的IoT系统,应用于广泛的行业领域,包括智能照明、环境监测、医疗保健、家居/楼宇自动化、工业控制和可穿戴式电子产品等。IDK集成硬件、软件平台和通用系统接口,提供宽广的联接、感知和控制配置选项,和基于Eclipse的集成开发环境(IDE),采用
ARM
mbed
处理器
,获亚马逊网络服务(AWS)和微软Microsoft Azure云认证,提供增强的灵活性和安全性,设计人员可将IDK主板与不同的扩展板 (感知/互联/致动)进行扩展配置,如本文介绍的智能照明双输出调光方案基于IDK,采用两颗FL7760降压控制器用于调光,配以RSL10评估板以联接APP进行调光控制。
图1:IDK是可配置的、节点到云的模块化平台
图2:采用两个FL7760降压控制器用于调光
图3:RSL10评估板联接APP以实现LED调光
B-IDK:快速构建蓝牙低功耗无线应用的原型平台
蓝牙低功耗(BLE)具备优化的功耗且易于联接到智能手机,是短距联接设备的首选协议。B-IDK基于行业最低功耗的蓝牙5无线电RSL10,并结合IDK能力,提供现成的示例代码,易于连接到其它IDK子板以扩展传感和控制功能。
FL7760子板兼容B-IDK板 (BDK-GEVK),可通过PMOD连接器或Arduino连接器连接到基板。多个传感器和致动器子板可连接到BDK-GEVK以扩展功能和实现各种蓝牙低功耗IoT应用开发。
图4:B-IDK板 (BDK-GEVK)
FL7760:宽模拟+PWM混合调光,无频闪、无可闻噪声
调光是智能LED照明的一个重要功能,也是许多LED驱动器支持的特性。这通常使用模拟电平设置光输出或脉宽调制(PWM)信号来实现。FL7760是一款高能效的降压控制器,用于中高功率照明应用,以连续导通模式(CCM)运行,提供8至60 V的宽输入电压范围,同时支持模拟调光和PWM调光。虽然PWM调光因快速开关可能会出现不理想的频闪和可闻噪声,但提供宽调光范围能力,FL7760支持1%至100%的全PWM调光范围。模拟调光没有PWM调光的缺陷,但通常调光范围仅能达到15-100%,而FL7760的模拟调光范围显著扩宽到5%至100%,这个范围令模拟调光首次成为照明设计师的一个实用的选择。FL7760的一个主要差异化创新在于,它能够在需要低于5%模拟调光下限进行调光时,无缝地结合模拟和PWM,提供混合调光,从而能够提供全范围调光功能,消除频闪和可闻噪声问题。
FL7760提供2 MHz的高开关频率,有利于缩减外形,且待机功耗低,还集成热关断、过流保护、欠压锁定等丰富的保护特性。
通过BLE无线电联接APP进行调光控制:灵活、超低功耗
RSL10是超低功耗、极灵活的多协议2.4 GHz无线电,采用双核
处理器
(
ARM
® Cortex®-M3
处理器
、32位Dual-Harvard数字信号处理DSP系统),支持BLE技术和2.4 GHz专有协议栈,深度睡眠模式下功耗仅62.5 nW,峰值接收功耗仅7 mW,其高能效获行业最高的EEMBC® ULPMark™评分。
RSL10评估板用于评估和开发基于BLE的应用,兼容Arduino,支持PMOD接口,具有板载J-Link用于简单的调试,备用的板载串行线或JTAG(SWJ-DP)用于
ARM
® Cortex® -M3
处理器
调试,通过标准的0.1英寸header接入RSL10的所有外设,板载的4位电平转换器将RSL10的I/O信号电平转换为3.3 V数字逻辑电平,具有天线匹配和滤波网络并集成PCB天线。
测试
装置
经
测试
,该方案提供超低功耗,满足严格的能效标准,且达2 MHz的高开关频率实现较小外形,PWM调光范围1%至100%,模拟调光范围5%至100%,通过PWM+模拟的混合调光消除频闪和可闻噪声。
图5:智能照明双输出调光方案
测试
装置
关键词:
智能家居
物联网
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