(建筑工程管理)針對標(biāo)志及建筑物裝飾照明等應(yīng)用智能LED控制及接口方案

（建筑工程管理）針對標(biāo)記及建筑物裝修照明等應(yīng)用的智能LED控制及接口方案針對標(biāo)記及建筑物裝修照明等應(yīng)用的智能LED控制及接口方案針對標(biāo)記及建筑物裝修照明等應(yīng)用的智能LED控制及接口方案跟著LED在發(fā)光性能、成本等幾乎各個方面的改進(jìn)，LED的應(yīng)用范圍愈來愈廣，但在各應(yīng)用領(lǐng)域浸透的比率高低不壹。如可尋址標(biāo)記和建筑物照明這樣的商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中，LED依靠在色彩、整體擁有成本、工作壽命、靠譜性和便利性方面的優(yōu)勢，應(yīng)用特別廣泛。如在建筑物裝修照明應(yīng)用中，使用LED可在建筑物外墻上創(chuàng)造出豐富的色彩，及更好地彰顯建筑物的構(gòu)造。在挪動標(biāo)記應(yīng)用中，仍可以及時更新交通顯示屏、視頻圖像及廣告牌上的信息。安森美半導(dǎo)體身為應(yīng)用于高能效電子產(chǎn)品的首要高性能硅方案供給商，針對各樣LED應(yīng)用供給寬范圍的LED驅(qū)動器方案，此中就包含用于可尋址標(biāo)記和建筑物裝修照明倆類常有應(yīng)用的系列線性驅(qū)動器(詳見下表)。這些驅(qū)動器可以精準(zhǔn)地穩(wěn)固LED電流，且包含可編程接口，利于軟件控制。本文將以CAT4008、CAT4103和CAT9552為例，分別論述其主要功能和基本工作原理，便于工程師的選型設(shè)計。表1：安森美半導(dǎo)體應(yīng)用于標(biāo)記及建筑物裝修照明的系列智能LED控制/驅(qū)動器。針對LED廣告牌等應(yīng)用的恒流汲入型LED驅(qū)動器諸如廣告牌標(biāo)記、轉(zhuǎn)動橫幅、智能車輛標(biāo)記和體育計分板等LED應(yīng)用需要采納多顆LED，往常包含多串LED，要求LED驅(qū)動方案供給恒定的光輸出，不一樣通道間的電流般配精度要高，要供給易用的接口來控制不一樣LED通道，且且要具備靠譜的保護(hù)功能。安森美半導(dǎo)體針對這種應(yīng)用的方案包含CAT4008和CAT4106等恒流LED汲入型驅(qū)動器，此中前者支持8通道，后者支持16通道。以CAT4008為例，典型LED通道般配精度達(dá)±1.5%且，LED通道可以在輸出電壓低至0.4V(當(dāng)LED電流為2~100mA時)時保持穩(wěn)流狀態(tài)，在應(yīng)用設(shè)計中可以此實(shí)現(xiàn)更高的電源效率。圖1左邊顯示的是CAT4008的框圖，不一樣引腳的詳盡功能說明拜見參照資料[1]。這器件使用8路密切般配的汲電流來對每個通道的LED電流進(jìn)行穩(wěn)流，而外面電阻RSET用于將LED通道電流設(shè)定為RSET電流的約51倍。因?yàn)槊總€通道包含獨(dú)立電流感測電路，故CAT4008可以為全部通道都供給密切的穩(wěn)流。在大部分電流和電源電壓條件下LED通道的最大壓降為0.4V，幫助改良散熱及提升LED驅(qū)動器能效。上電時，欠壓鎖定電路消除全部閂鎖及移位存放器信息，且將全部輸出設(shè)置為封閉。壹旦達(dá)到欠壓鎖定閾值，就可以設(shè)定器件。驅(qū)動器將每個連續(xù)LED輸出通道的激活時間各延緩17納秒(典型值)，即LED2相對LED1延緩17納秒，LED3相對LED1延緩34納秒，且挨次類推。延緩在閂鎖(LATCH)引腳激活時引入，進(jìn)而將LED電源上的浪涌電流降至最低，進(jìn)而可以使用更小的旁路電容。速度高達(dá)25MHz的高速、四線(4-Wire)串行接口經(jīng)過移位存放器和鎖存架構(gòu)控制8通道中的每壹個LED通道。串行數(shù)據(jù)輸出引腳允很多個器件經(jīng)過同壹個串行接口串連使用。CAT4008仍有輸出封閉引腳，該引腳可被用來封閉全部LED通道，而不用依靠串口發(fā)送數(shù)據(jù)。別的，CAT4008仍具備熱保護(hù)功能，在芯片溫度超出同意限度時封閉LED輸出。圖1：安森美半導(dǎo)體8通道恒流LED汲入型驅(qū)動器CAT4008框圖及應(yīng)用示例。高亮度、高視覺沖擊力建筑物照明應(yīng)用的RGBLED像素驅(qū)動器某些旨在創(chuàng)造高視覺沖擊力成效的建筑物裝修照明應(yīng)用使用高亮度的LED，要求LED驅(qū)動器可以驅(qū)動高亮度的RGBLED，且且要具備高速接口，進(jìn)而支持高數(shù)據(jù)率且保證保持高數(shù)據(jù)完好性，仍需要具備超低的壓降，進(jìn)而供給更高的能效。安森美半導(dǎo)體合適這種應(yīng)用的LED驅(qū)動器包含的帶獨(dú)立電流控制功能的三通道恒流RGBLED像素驅(qū)動器CAT4103和CAT4109。此中，CAT4103為高端、多色彩、“智能”建LED筑物照明應(yīng)用而設(shè)計，擁有高速串行接口，能支持達(dá)25MHz的數(shù)據(jù)率，供給完好緩沖的數(shù)據(jù)輸出，保證在散布式(長距離)、菊花鏈型照明系統(tǒng)中保持最高的數(shù)據(jù)完好性。而CAT4109使用且行接口，每條通道擁有特意的脈寬調(diào)制(PWM)控制，特別合適更慣例的LED視覺成效應(yīng)用，如混色和建筑物要點(diǎn)照明。圖2：安森美半導(dǎo)體CAT4103框圖、典型應(yīng)用電路圖及應(yīng)用示例。CAT4103和CAT4109都支持每通道達(dá)175mA的寬廣范圍LED恒流驅(qū)動，電流為60mA時壓降電平至0.3V，保證在驅(qū)動長串LED時供給最高性能。這些驅(qū)動器每通道支持25V的電壓電平，可以以超出10瓦(W)的高亮度功率電平支持RGB像素。CAT4103和CAT4109是安森美半導(dǎo)體恒流低壓降驅(qū)動器(LDO?)產(chǎn)品線的倆款產(chǎn)品，這產(chǎn)品線仍包含CAT4101和CAT4104等，此中，CAT4101供給高精度的1A電流驅(qū)動能力，而CAT4104是壹款四通道的恒流LED驅(qū)動器，合適通用及建筑物照明、汽車照明、LCD背光等應(yīng)用。I2C指示器驅(qū)動器及端口擴(kuò)展器市場上可以見到諸如由閃耀LED構(gòu)成的廣告銷售標(biāo)牌和具備開/關(guān)LED指示器的各樣花費(fèi)或工業(yè)用設(shè)施，這些應(yīng)用需要可以控制各個LED獨(dú)自導(dǎo)通/封閉或以某種頻次來閃耀的驅(qū)動方案，安森美半導(dǎo)體的16通道I2CLED指示器及端口擴(kuò)展器CAT9532和CAT9552就是合適這種應(yīng)用的倆款產(chǎn)品。CAT9532和CAT9552供給16位且行輸入/輸出(I/O)端口擴(kuò)展器，優(yōu)化用于LED調(diào)光控制，輸出可以直接驅(qū)動且聯(lián)的16顆LED(每通道電流25mA)，每個LED都可以獨(dú)自導(dǎo)通、封閉，或以倆種可編程速率中的壹種來閃耀。倆款器件的I/O均可用作通用I/O(GPIO)，未被用于控制LED的端口可以當(dāng)作一般端口來使用(拜見圖3)。圖3：CAT9552典型應(yīng)用電路圖。這倆款器件合適于需要限制總線流量或清空總線主控準(zhǔn)時器的I2C和SMBus應(yīng)用。倆款器件都包含內(nèi)部振蕩器和驅(qū)動LED輸出的倆個脈寬調(diào)制(PWM)信號，用戶可以設(shè)定每個獨(dú)立PWM信號的周期和占空比。CAT9532的可選可編程閃耀頻次范圍為0.593Hz至152Hz，CAT9552為0.172Hz至44Hz，倆款器件的占空比為0%至99.6%，合適的詳細(xì)應(yīng)用包含背光、RGB混色、傳感器控制、電源開關(guān)/按鈕、報警系統(tǒng)、辦公設(shè)施、家電控制面板和銷售點(diǎn)(POS)顯示屏等?？偨Y(jié)：本文剖析了常有的LED控制應(yīng)用及其對驅(qū)動/控制方案的基本要求，介紹了安森美半導(dǎo)體用于這些應(yīng)用的主要產(chǎn)品及其特色。而安森美半導(dǎo)體身為應(yīng)用于高能效電子產(chǎn)品的首要高性能硅方案供給商，供給涵蓋1至數(shù)百瓦功率范圍的LED照明驅(qū)動及PFC解決方案，合適包含本文所述LED控制應(yīng)用在內(nèi)的寬廣應(yīng)用范圍，而不論LED照明應(yīng)用采納的是AC-