您所在位置:首页 > 新闻资讯 > 详细
新闻资讯详细
建筑照敞亮化灯具洗墙灯的色采节制
  • 类别:知识百科
  • 日期:2021-08-04 11:18:56
红、绿、蓝(RGB)LED可用于建筑照明系统,用以构成敞亮的投影色采——有时会在RGB组合中添加白色LED,从色调、饱和度和亮度方面扩大色采规模(图1)。不管色采份量有几多,都必需切确节制每一

红、绿、蓝(RGB)LED可用于建筑照明系统,用以构成敞亮的投影色采——有时会在RGB组合中添加白色LED,从色调、饱和度和亮度方面扩大色采规模(图1)。不管色采份量有几多,都必需切确节制每一个色采份量的亮度,以便对色采进行展望或是抵偿LED之间的色差。可用色采的数目取决于每一个构成色的可分辩亮度级的数目。一些系统提供分辩率低至全亮度1/256(8位)。也可能实现更高的分辩率,并发生更多的色采(图2),构成更强的节制力。

图1.Cree XM-L RGBW高功率LED可由两个LT3964 LED驱动器驱动,每通道调光精度可达1:8192。

节制宽LED亮度规模切确的方式是利用PWM调光节制。内置PWM调光时钟和数字寄放器(用于设置调光比)的LED驱动器是RGBW系统的好选择。对大型复杂系统——由很多分歧RGBW LED组成的系统——利用串行通讯总线可在数字加强型LED驱动器中实现这些寄放器的动态设置。

图3所示为RGBW LED的两种驱动和调光方式。种是矩阵LED调光器方案,它曾是高功率RGBW LED阵列的好数控体例。第二种是直接驱动方案,它采取四个分立的数字加强型LED驱动器,每种色采(R、G、B和W)各一个,更切确、更高效、纹波更低。在这类系统中,每一个零丁的LED或LED串的电流或PWM调光波形均由其本身的LED驱动器和节制旌旗灯号驱动,如图2所示。在矩阵调光器方案中,单个LED调光器可节制多达8个LED的PWM电流。该系统额外需要一条高压线和一个低输出电容降压LED驱动器,用于驱动LED串。高压轨可能需要一个额外的升压调理器,LED电流(来自低输出电容降压驱动器)可能有高纹波。

图2.I2C节制的LT3964 RGBW LED驱动器可为舞台或建筑照明装配中利用的高功率LED提供史无前例的色采节制能力。驱动器解决方案凡是提供8位色采分辩率。基于LT3964的解决方案可实现13位色采分辩率——利用本文中介绍的比力简单的降压驱动设置可以轻松实现。

图3.大型RGBW LED阵列的两种供电和色采节制(份量调光)方式:(a)利用LT3965的矩阵调光器与(b)LT3964直驱解决方案。LT3964非矩阵解决方案具有更超卓的色采节制能力,出色的效力和更低的纹波。

采取大量RGBW LED的照明系统需要大量的驱动器,而且节制旌旗灯号要与这些驱动器同步。机能好的方式是用高机能LED驱动器直接节制每一个LED。在这类方式下,既能节制每一个LED的PWM调光及直流电流和电压,还能将纹波降至低程度,并大幅进步可展望能力。利用经由过程串行总线节制的双降压LED驱动器LT3964,可以轻松实现这类系统。

具有I2C调光节制能力的双降压LED驱动器

具有I2C节制和陈述功能的LT3964双降压LED驱动器是一款抱负的解决方案,可以经由过程串行通讯手艺驱动具有高电流和高带宽的多个LED或LED串。降压调理用具有固有的高带宽,LT3964在单个封装中有集成了两个36 V、2 MHz同步和高频降压LED驱动器,还集成了2 A开关,可以相对轻松地驱动多通道大电流LED。

I2C串行通讯功能简化了每一个LT3964撑持的两个自力高电流LED通道的摹拟和PWM调光功能,在单个I2C总线上有多达八个分歧的LT3964地址。例如,图4中的2 MHz双通道1A降压LED驱动器示例电路具有高效力和超小尺寸等特点,可将其更改成经由过程34 V至36 V输入为每一个通道提供高达30 V的LED电源(如数据手册中所示),效力高于90%。

图4.2 MHz双通道1A(或以上)降压LED驱动器演示电路DC2424A具有高效力和紧凑结构的特点。如数据表所示,可将其更改成经由过程34 V至36 V输入为每一个通道提供高达30 V的LED电源——效力高于90%。

13位RGBW色采节制


两个LT3964驱动器足以用1 A(或以上)驱动单个或一串RGBW LED,如图5所示。固然RGBW色采凡是以1:256、8位分辩率节制,但LT3964可觉得每一个通道提供高达1:8192、13位的PWM调光功能和1:10的摹拟调光功能——全数由I2C节制。

图5.可以用两个LT3964驱动器以1A以上的电流驱动单个或一串RGBW LED。每一个RGBW份量色采均受调光分辩率(凡是为1/256或8位分辩率)的限制。基于LT3964的解决方案可提供更高的分辩率,可为每一个通道实现高达1/8192或13位PWM调光功能和1/10的摹拟调光功能——全数由I2C节制。

这类直驱方式许可份量RGBW LED在亮度和电压方面存在较大差别——每一个通道完全自力。在此示例中,单个Cree RGBW LED由四个LT3964通道驱动,每一个通道输出1A电流。经由过程简单更改数字寄放器,亮度和色采节制可扩大至1:8192 PWM调光,而且1/10摹拟调光可撑持每一个红、绿、蓝、白LED。对色采的独一真正限制是LED自己。现实上,若是需要,如斯壮大的混色节制能力许可对LED进行色采校订。

轻松同步大阵列和低纹波工作模式

集成的同步功率开关和2 MHz开关频率可实现超小尺寸的解决方案,每一个LED通道都有一个小电感和一个瓷片输出电容。LT3964的CLKOUT和SYNC引脚许可两个IC同步,避免没必要要的拍频,并经由过程串行通讯连结PWM调光的同一时序。如许就不需要从外部时钟源为两个IC提供时钟,从而简化领会决方案。

图6展现了该4通道双IC解决方案的低纹波输出电流,与上面提到的更高纹波矩阵LED调光器解决方案构成对照。明显,非矩阵直驱LT3964解决方案的LED电流波形比矩阵调光器解决方案更清楚;矩阵调光器解决方案因为输出电容较小,所以其纹波含量较高。

图6.与更高纹波矩阵LED调光器解决方案比拟,4通道双降压LED驱动器解决方案的纹波电流较低。LT3964的LED电流波形比调光器解决方案清楚。

矫捷、直观的降压方案

LT3964很是矫捷,可撑持需要四个以上色采份量的系统。RGB(W)LED的色域如图7所示。当需要更宽的色采规模时,可以添加两个额外的LED元件,例如虎魄色、额外绿色乃至青色LED。要驱动其他份量色采,只需将另外一个LT3964毗连到统一I2C总线便可。

图7.可见色域包罗RGB色域中不存在的色采。当需要扩大规模时,只需添加一个毗连在统一I2C总线上的LT3964,便可添加两个额外的LED元件,例如虎魄色、额外绿色乃至青色LED。

并不是所有RGBW混色LED系统都利用单片RGBW LED芯片。在部门系统中,将自力的红、绿、蓝LED串集成到更大、更亮的灯具傍边。只要LED串电压低于输入电压,每一个LT3964降压通道就能够驱动具有分歧电压的LED串。单个LT3964通道可以1A或以上的电流驱动高达30 V的LED串。

I2C串行通讯

利用LT3964 LED驱动器时,有两种摹拟和PWM调光节制方案可选。一种方案是在不利用串行总线的环境下直接用外部电压驱动调光引脚。在非I2C模式下,对LED摹拟调光,CTRL1和CTRL2引脚由可调直流电压驱动;PWM1和PWM2引脚由脉冲旌旗灯号驱动,占空比与LED的PWM调亮光度相对应。在此方式中,LED PWM频率与PWM引脚输入同步,LED亮度和LED电流占空比与PWM引脚输入脉冲相匹配。在较大的系统中,为大量通道天生PWM和摹拟调光输入旌旗灯号组合可能很是复杂。

第二种可能更有用的方式是利用串行通讯总线(例如I2C)来节制每一个LED通道或串。简单的2-线I2C总线用于经由过程单个主控器件(如小型微节制器)节制8个分歧隶属器件的功能。I2C总线主机运行速度高达400 kHz,只需天生三个字节便可对LT3964隶属器件上9个寄放器中的每一个寄放器进行更新。有四个PWM寄放器、两个摹拟调光寄放器、一个用于设置故障的状况使能寄放器、一个用于读取故障的状况寄放器和一个用于一些全局功能的设置装备摆设寄放器。I2C写号令的三个字节包罗地址、子地址和数据字。图8所示为LT3964串行通讯中利用的分歧I2C写字和读字。

图8.LT3964 I2C串行通讯利用尺度I2C写字和读字。

LT3964具有基于I2C的13位(1:8192)PWM调光功能。经由过程写入每一个通道的两个PWM调光寄放器来设置PWM调光占空比和频率,如图9所示。图10所示为成果构成的ILED波形。经由过程一系列快速I2C写操纵,可以轻松更新多达16个分歧的通道(每一个通道两个地址,总共八个)

图9.LT3964具有13位(1:8192)PWM调光功能和I2C。经由过程写入各通道的两个PWM调光寄放器设置PWM调光占空比和频率。此处,通道2设为1:8192调光,而通道1则设为128:256摹拟调光。



图10.ILED波形,所示为1:8192调光。

图11.LT3964 DC2424A演示电路可经由过程QuikEval借助免费的图形用户界面进行节制。在每一个页面上,可以设置寄放器元件,然后经由过程USB和Linduino DC2026C演示电路按下按钮便可发送I2C写号令或读号令。可觉得任何地址设置IC地址位,该图形用户界面可以同时与多个LT3964 IC通讯。

图12.I2C寄放器包罗故障庇护设置和读取。LT3964可以经由过程其ALERT引脚和I2C状况寄放器陈述每一个通道的故障。仅在状况寄放器零丁使能且产生故障时才会陈述故障。可使能、陈述和读取两个通道的开路LED、短路LED、过流和过压反馈故障。也能够禁用和疏忽这些故障。

除PWM调光节制外,每一个通道还有一个8位摹拟调光寄放器,可经由过程单个写号令进行更新。挪用摹拟调光时,凡是仅利用低至约1/10的调光。更常见的环境是,PWM调光专门用于RGBW混色——足以实现切确和可反复的色采建立,无需添加摹拟调光。但是,在需要扩大节制的系统中,可使用盒子里的直流LED电流调理东西。

其他I2C寄放器包罗故障庇护设置和读取功能。LT3964可以经由过程其ALERT引脚和I2C状况寄放器陈述每一个通道的故障。仅在状况寄放器零丁使能且产生故障时才会陈述故障。可使能、陈述和读取两个通道的开路LED、短路LED、过流和过压反馈故障(图9)。也能够禁用和疏忽这些故障。故障庇护有多是任何串行通讯系统的关头部门。

2 MHz演示电路和QuikEval

经由过程I2C可以轻松天生原型并评估LT3964 LED系统。ADI公司已建立了一个演示电路,此中包罗用于测试串行通讯的图形用户界面。当经由过程USB用Linduino?One演示电路(DC2026C)毗连到PC时,该系统利用QuikEval?法式。演示电路手册中包罗快速入门指南,此中描写了毗连和评估LT3964演示电路DC2424A的方式。简而言之,当经由过程DC2026C (Linduino)毗连到USB时,可以对LT3964演示电路串行通讯进行评估,一次一个号令。

图9、11和12显示了LT3964演示电路易于利用的图形用户界面页面。在每页上,可以设置寄放器元件,然后经由过程I2C串行总线进行更新。可以更新每一个通道的摹拟和PWM调光寄放器,和状况使能位、全局设置装备摆设寄放器和状况使能位。对经由过程总线发送的每一个I2C号令,该界面显示了天生的地址、子地址和数据位。也能够经由过程图形用户界面的读取号令对寄放器进行读回操纵。若是在测试时代产生故障,图形用户界面会在左上方显示警报旌旗灯号(图13),而且可以采纳步调查抄故障的性质并经由过程STATUS和STATUS ENABLE寄放器断根故障。

图13.利用图形用户界面和Linduino,经由过程I2C带状节制排线,可以毗连两个现成的DC2424A演示电路,用于驱动RGBW LED或LED串。

在单个RGBW系统中,I2C总线上需要两个自力的IC地址(用于四个LED份量)。默许环境下,图形用户界面会将所有号令发送到默许地址“1100”,但可以更改该地址。该地址显示在每一个页面的右上角,可以经由过程单击数字进行更改。由此,可以经由过程图形用户界面来节制和读取多达八个地址的调光和状况寄放器。另外,图形用户界面的数字字页面许可用户手动输入肆意三个地址、子地址和数据字,并将它们作为I2C号令发送出去。用户可以查阅数据表或图形用户界面的其他页面,天生读和写号令,这些号令显示在屏幕底部的串行数据日记中。

从图13可以看出,利用图形用户界面和Linduino,可以经由过程I2C节制排线轻松地将两个现成的DC2424A演示电路毗连起来。SDA和SCL 2-线I2C线路在总线上同享,警报旌旗灯号与Linduino排线毗连在一路。每一个LT3964的ALERT引脚都是一个开路集电极下拉,是以当任何IC上产生故障时,主机都可以检测到。产生这类环境时,图形用户界面会在左上角显示一个红色ALERT标记圆圈。一旦主控微节制器检测到系统故障,就会按照警报响应和谈检测和/或断根故障。

故障检测与和谈

LT3964具有普遍的故障庇护功能。它可以顺畅地处置LED串的开路和短路故障。它还可以处置输出的过流故障,这些故障纷歧定是短路。产生这些故障时,LT3964的ALERT故障标记会置位。在统一总线上同享时,若系统中任何LT3964呈现故障,ALERT总线会被拉低(置位)。I2C通讯起首可用于定位故障IC,然后诊断故障自己。可以在状况使能寄放器中设置可置位ALERT标记的故障类型。此处可使能或禁用短路LED或LED过流等故障。

在ALERT置位以后,用广播读取号令轮询隶属IC,找出置位警报的IC。在呈现多个警报的环境下,较低地址的IC起首发送其地址。下一步是读取故障地址的STATUS寄放器。成果应当能提供足够的信息来诊断故障并断根故障标记。若是故障标记连结置位,则另外一个广播读取号令可以查抄后续故障地址。当完成对故障地址和状况寄放器的读取时,可以经由过程向故障地址发送写号令来断根故障状况位。若是故障未断根,则可以经由过程陈述提出办事需求,或封闭使能故障的状况位,疏忽故障。

图14.利用LT3964双降压驱动器和I2C串行通讯的完全高功率RGBW LED数控示意图。两个LT3964足以用1A电流驱动单个RGBW LED或RGBW LED串,实现精准调光,发生可展望且可反复的色采份量。

结论

具有I2C串行通讯功能的LT3964双降压LED驱动器可用于存在大量高功率LED和LED通道的计较机节制照明系统。两个LT3964足以用1A电流驱动单个RGBW LED或RGBW LED串,实现精准调光,发生可展望且可反复的色采份量。

利用现成的DC2424A演示电路和免费的QuikEval PC软件,可以轻松进行评估。LT3964的同享I2C 2-线串行通讯总线可用于节制多达8个地址和16个开关通道。其宽输入电压规模和紧凑但功能壮大的集成式同步降压开关在每一个通道上可撑持高达30 V的LED。高达2 MHz的开关频率可以或许实现紧凑型设计和小型电感,这对在具有浩繁LED和通道的大型系统中复制驱动器电路很是主要。

「深远亮化LED灯」专注亮化灯具,可按照项目需求进行灯光结果设计,灯具产物选型,工程指点安装,提供一站式解决方案办事,深远亮化LED灯你身旁的亮化照明厂家!

 



 》》文章网址:http://www.ledqw.com
产品分类PRODUCTS
联系我们
联系人:13630161987罗生
生产基地:深圳市宝安区松岗大田洋一路松立科技园
LED亮化灯厂
亮化灯厂
  • 灯条
    固话
    13620443511
  • led亮化
    联系
    13630161987
  • 泛光灯
    手机
    13620443511
洗墙灯、投光灯、点光源、景观灯工程亮化一站式方案解决; 亮化灯具供应 为工程灯具定制