(建筑工程管理)針對標志及建筑物裝飾照明等應用智能LED控制及接口方案

（建筑工程管理）針對標記及建筑物裝修照明等應用的智能LED控制及接口方案針對標記及建筑物裝修照明等應用的智能LED控制及接口方案針對標記及建筑物裝修照明等應用的智能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，LED的應用范圍愈來愈廣，但在各應用領域浸透的比率高低不壹。如可尋址標記和建筑物照明這樣的商業(yè)應用領域中，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，應用特別廣泛。如在建筑物裝修照明應用中，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造。在挪動標記應用中，仍可以及時更新交通顯示屏、視頻圖像及廣告牌上的信息。安森美半導體身為應用于高能效電子產(chǎn)品的首要高性能硅方案供給商，針對各樣LED應用供給寬范圍的LED驅動器方案，此中就包含用于可尋址標記和建筑物裝修照明倆類常有應用的系列線性驅動器(詳見下表)。這些驅動器可以精準地穩(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計。表1：安森美半導體應用于標記及建筑物裝修照明的系列智能LED控制/驅動器。針對LED廣告牌等應用的恒流汲入型LED驅動器諸如廣告牌標記、轉動橫幅、智能車輛標記和體育計分板等LED應用需要采納多顆LED，往常包含多串LED，要求LED驅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功能。安森美半導體針對這種應用的方案包含CAT4008和CAT4106等恒流LED汲入型驅動器，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±1.5%且，LED通道可以在輸出電壓低至0.4V(當LED電流為2~100mA時)時保持穩(wěn)流狀態(tài)，在應用設計中可以此實現(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電流進行穩(wěn)流，而外面電阻RSET用于將LED通道電流設定為RSET電流的約51倍。因為每個通道包含獨立電流感測電路，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，且將全部輸出設置為封閉。壹旦達到欠壓鎖定閾值，就可以設定器件。驅動器將每個連續(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，進而將LED電源上的浪涌電流降至最低，進而可以使用更小的旁路電容。速度高達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：安森美半導體8通道恒流LED汲入型驅動器CAT4008框圖及應用示例。高亮度、高視覺沖擊力建筑物照明應用的RGBLED像素驅動器某些旨在創(chuàng)造高視覺沖擊力成效的建筑物裝修照明應用使用高亮度的LED，要求LED驅動器可以驅動高亮度的RGBLED，且且要具備高速接口，進而支持高數(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，進而供給更高的能效。安森美半導體合適這種應用的LED驅動器包含的帶獨立電流控制功能的三通道恒流RGBLED像素驅動器CAT4103和CAT4109。此中，CAT4103為高端、多色彩、“智能”建LED筑物照明應用而設計，擁有高速串行接口，能支持達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制(PWM)控制，特別合適更慣例的LED視覺成效應用，如混色和建筑物要點照明。圖2：安森美半導體CAT4103框圖、典型應用電路圖及應用示例。CAT4103和CAT4109都支持每通道達175mA的寬廣范圍LED恒流驅動，電流為60mA時壓降電平至0.3V，保證在驅動長串LED時供給最高性能。這些驅動器每通道支持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是安森美半導體恒流低壓降驅動器(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電流驅動能力，而CAT4104是壹款四通道的恒流LED驅動器，合適通用及建筑物照明、汽車照明、LCD背光等應用。I2C指示器驅動器及端口擴展器市場上可以見到諸如由閃耀LED構成的廣告銷售標牌和具備開/關LED指示器的各樣花費或工業(yè)用設施，這些應用需要可以控制各個LED獨自導通/封閉或以某種頻次來閃耀的驅動方案，安森美半導體的16通道I2CLED指示器及端口擴展器CAT9532和CAT9552就是合適這種應用的倆款產(chǎn)品。CAT9532和CAT9552供給16位且行輸入/輸出(I/O)端口擴展器，優(yōu)化用于LED調光控制，輸出可以直接驅動且聯(lián)的16顆LED(每通道電流25mA)，每個LED都可以獨自導通、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的端口可以當作一般端口來使用(拜見圖3)。圖3：CAT9552典型應用電路圖。這倆款器件合適于需要限制總線流量或清空總線主控準時器的I2C和SMBus應用。倆款器件都包含內部振蕩器和驅動LED輸出的倆個脈寬調制(PWM)信號，用戶可以設定每個獨立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%，合適的詳細應用包含背光、RGB混色、傳感器控制、電源開關/按鈕、報警系統(tǒng)、辦公設施、家電控制面板和銷售點(POS)顯示屏等?？偨Y：本文剖析了常有的LED控制應用及其對驅動/控制方案的基本要求，介紹了安森美半導體用于這些應用的主要產(chǎn)品及其特色。而安森美半導體身為應用于高能效電子產(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照明驅動及PFC解決方案，合適包含本文所述LED控制應用在內的寬廣應用范圍，而不論LED照明應用采納的是AC-