广告

一种超低功耗、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 安森美 阅读:
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。本文介绍了针对中高功率应用的、能够实现高能效、超低功耗、无频闪、无可闻噪声的智能照明双输出调光方案。

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。yfdednc

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。yfdednc

Onsemi-F1-20190829.pngyfdednc
图1:IDK是可配置的、节点到云的模块化平台。yfdednc

Onsemi-F2-20190829.pngyfdednc
图2:采用两个FL7760降压控制器用于调光。yfdednc

Onsemi-F3-20190829.pngyfdednc
图3:RSL10评估板联接APP以实现LED调光。yfdednc

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。yfdednc

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。yfdednc

Onsemi-F4-20190829.pngyfdednc
图4:B-IDK板(BDK-GEVK)yfdednc

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60V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。yfdednc

FL7760提供2MHz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。yfdednc

通过BLE无线电联接APP进行调光控制:灵活、超低功耗yfdednc
RSL10是超低功耗、极灵活的多协议2.4GHz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2.4GHz专有协议栈,深度睡眠模式下功耗仅62.5nW,峰值接收功耗仅7mW,其高能效获行业最高的EEMBC® ULPMark™评分。yfdednc

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3.3V数字逻辑电平,具有天线匹配和滤波网络并集成PCB天线。yfdednc

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2MHz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。yfdednc

Onsemi-F5-20190829.pngyfdednc
图5:智能照明双输出调光方案测试装置。yfdednc

总结

设计人员在开发智能照明调光方案时面临能效、频闪和可闻噪声等挑战,且需具备相应的通信技术专知。安森美半导体的该方案基于模块化、可配置的原型平台,简化和加快开发,采用高能效的混合调光降压控制器FL7760提供全调光范围功能,配合行业最低功耗的BLE无线电评估板RSL10-002GEVB,解决上述挑战,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。yfdednc

本文为EDN电子技术设计 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • DC/DC转换器功率降额规范中的挑战和替代方法 当今电子系统正在将更多的功能集成到更小尺寸中,但功能增多使功耗也会增加。因此,为了应对这一趋势,提供系统电压轨的DC/DC转换器必须以更小的封装实现更高的功率,即具有更高的“功率密度”。虽然目前的转换器设计可以具有非常高效率,但仍必须消散巨大热量以将关键组件保持在其最高额定温度以下。
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:智能终端高清显示驱 新相开发的智能终端高清显示驱动芯片NV305X,采用零电容集成技术、色彩增强技术、图像压缩技术、集成MIPI、SPI、LVDS三种接口,可以同时支持LCD和IGZO两种面板类型,国内自主研发的高速、低成本,市场竞争力强的高清显示驱动芯片。
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:IVCR1401 35V 4A Si IVCR1401是一款4A单通道高速智能栅极驱动器,能够高效,安全地驱动SiC MOSFET和IGBT, 对比传统的栅极驱动,8引脚设计更简洁,使用更方便,能大大节约开发时间成本。
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:显示触控一体化驱动 集创北方研发的显示触控一体化驱动芯片(TDDI)突破了CDMA抗干扰技术、驱动控制与触控侦测分时复用全驱动技术、减光罩、低功耗等前沿技术,形成了TDDI特有的显示横纹 (Hline)解决方案
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:艾为触觉反馈驱动AW AW86224是一款具有F0检测与追踪,内置SRAM波形空间,低功耗、小尺寸的常压线性马达驱动IC
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:新能源汽车用功率器 比亚迪半导体BF1181是一款电隔离单通道栅级驱动芯片,可兼容并驱动1200V IGBT&SiC功率器件。其互补的输入信号满足5V的信号输入,可直接与微控制器相连。其输出驱动峰值电流高达±8A,满足4500Vus 60s脉冲绝缘要求,适应-40℃~125℃环境运行温度范围。BF1181同时具有优异的动态性能和工作稳定性,并集成了多种功能,如故障报警、源密勒钳位、去饱和保护、主次级欠压保护等,同时集成模拟电平检测功能,可用于实现温度或电压的检测,并提高芯片的通用性,进一步简化系统设计并确保系统更安全,可应用于EV/HEV电源模块、工业电机控制驱动、工业电源、太阳能逆变器等领域。
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:高可靠性隔离式双通 纳芯微NSi6602-Q1是国内首款车规级高压隔离半桥驱动芯片,该芯片集高隔离耐压、高可靠性、高集成度、低延时、灵活封装配置等特性于一体,可应用在车载电源OBC/DCDC、车载电驱、充电桩、光伏储能、数字电源等泛能源重点发展领域。
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:英诺赛科氮化镓器件 1. 高频、高功率密度;2. 高边同步整流自供电,不需要辅助绕组,设计简洁;3. 无反向恢复电荷,效率更高;4. 更利于合封集成
  • 从技术角度分析,GaN和SiC功率器件上量还欠什么? 氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)这两种新器件正在推动电力电子行业发生重大变化,它们在汽车、数据中心、可再生能源、航空航天和电机驱动等多个行业取得了长足的进步。在由AspenCore集团举办的PowerUP Expo大会上,演讲嘉宾们深入探讨了包括GaN和SiC在内的宽禁带(WBG)器件的技术优势以及发展趋势。
  • 拆一台苹果万元iMac电脑标配适配器,做工如何? Apple苹果的24英寸iMac已经上市有一段时间了,搭载苹果M1处理器的它性能相较上一代提升了85%,同时机身体积还小了50%。苹果24英寸iMac原装143W适配器A2290,其自带一条特殊的输出线缆,支持15.9V9A输出,下面就随小编一起来看看电源的具体用料做工。
  • 罗克韦尔自动化发布全新HiLINE 800智能低压动力中心 出厂即用,节能高效,助力企业加速实现智能制造
  • “中国IC设计成就奖”提名产品简介:固定增益仪表放大器 仪表放大器是模拟信号链领域里仅次于模数转换/数模转换(ADC/DAC)的高端产品,技术门槛高、研发难度大,市场应用上长期以来都只能从欧美供应商中选择,国内仪表放大器尚处于起步阶段,可选用的产品型号还相等匮乏。RS633的推出将打破欧美厂商在高性能仪表放大器芯片细分领域的市场垄断,实现仪表放大器产品的国产化,保障自给自足,推动国内高端模拟芯片的研发水平快速发展、提升。
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了