ข่าว
เพลิดเพลินไปกับอุปกรณ์เสริม LED
ไฟ LED ของ Solid state และไฟ LED ความสว่างสูงกำลังเปลี่ยนวิธีที่เรามองเห็นโลกได้อย่างแท้จริง ผลประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมของหลอด LED มีสองแบบ ประการแรกเทคโนโลยีนี้เป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการใช้พลังงานสูงในการสร้างโฟตอนซึ่งทำให้น่าสนใจในแง่ของต้นทุนการดำเนินงานเมื่อวัดจากหลอดไส้หลอดทังสเตนหลอดไส้หรือแม้แต่หลอดฟลูออเรสเซนต์ขนาดกะทัดรัด นี้เพียงอย่างเดียวทำให้มันคุ้มค่าแทนที่แสงแบบดั้งเดิมที่มีทางเลือกของรัฐที่เป็นของแข็ง
ประการที่สองการย้ายไปสู่เทคโนโลยีที่ทำงานจากแหล่งจ่ายไฟ DC แรงดันต่ำตรงข้ามกับสายไฟฟ้าแรงสูงทำให้เกิดความเป็นไปได้ต่อไปไม่เพียง แต่ในแง่ของประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นเท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงการใช้แสงสว่าง
นี้นอกเหนือจากการส่องสว่าง 'ผ้าห่ม' เรียบง่าย แนะนำแนวคิดเรื่องการจัดโซนแสงฉากหรืออารมณ์และแสงที่เชื่อมต่อซึ่งสามารถตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมและความต้องการของผู้อยู่อาศัยได้มากขึ้น
ฟังก์ชั่นประหยัด
ประสิทธิภาพของแสงไฟ LED เป็นที่สังเกตได้ดีและมีแม้กระทั่ง 'กฎหมาย' ที่คาดการณ์แนวโน้มที่ต่อเนื่องของกฎหมาย Haltz's Law ซึ่งระบุว่าค่าใช้จ่ายต่อลูเมนที่เกิดจากแสง LED ลดลง 10 เท่าทุก 10 ปี
นี้คาดการณ์อย่างประณีต LEDs ที่จะสามารถสร้าง 200 lm / W โดย 2020 และอุตสาหกรรมเป็นอย่างดีในการติดตามเพื่อให้บรรลุที่
อย่างไรก็ตามน่าสังเกตว่า LEDs ความสว่างสูงยังคงใช้พลังงานเพียงครึ่งเดียวที่จัดหาให้กับไดโอดซึ่งเป็นโฟตอนและส่วนที่เหลือจะสร้างความร้อนเป็นผลพลอยได้ซึ่งจะต้องถูกกระจายออกไป นี่เป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากอุณหภูมิของสายไฟไม่ควรเกินประมาณ 150 องศาและการรักษานี้เป็นส่วนสำคัญในการออกแบบโคมไฟตามเทคโนโลยี LED
ไปตรง
ซึ่งแตกต่างจากหลอดไฟแบบ AC ที่ใช้งานง่ายซึ่งเมื่อขับเคลื่อนด้วยกระแสสลับจะเปิดเต็มที่และเต็มรูปแบบทุกครึ่งวงจรหลอดไฟ LED จะทำงานได้ดีที่สุดเมื่อป้อนด้วยกระแสไฟฟ้าตลอดเวลา การปรับพารามิเตอร์นี้เป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนความสว่างและสีของแสง แต่ต้องใช้การควบคุมที่แม่นยำและโดยทั่วไปมีความต้องการมากกว่าการขับรถแบบธรรมดา
วันนี้ส่วนใหญ่ติดตั้งไฟยังคงทำงานจากแหล่งจ่ายไฟ AC ในทางตรงกันข้ามกับแรงดันต่ำ, แหล่ง DC กระแสต่ำที่จำเป็นโดย LED ซึ่งหมายความว่าเพื่อแทนที่หลอดทั่วไปที่มี LED บางรูปแบบของการแปลงเป็นสิ่งจำเป็น
ในหลอด LED ส่วนใหญ่มีไว้สำหรับใช้ในการยึดแบบเดิมการแปลงเกิดขึ้นในหลอดไฟ สิ่งนี้ได้สร้างความต้องการสำหรับผลิตภัณฑ์ขนาดเล็กที่มีต้นทุนต่ำซึ่งรวมฟังก์ชันทั้งหมดที่จำเป็นในการส่งมอบแหล่งจ่ายไฟ DC แบบคงที่ไปยัง LED หรือสายไฟ LED ในขณะที่ยังคงเชื่อมต่ออยู่กับแหล่งจ่ายไฟ AC
เนื่องจากไฟ LED ทำงานต่อเมื่อลำเอียงไปข้างหน้าแรงดันไฟฟ้าจำเป็นต้องยังคงเป็นบวกและในขณะที่อาจเป็นเรื่องยากที่จะรวมวงจรกรองคลื่นวิทยุแบบเต็มคลื่นเข้ากับไดร์เวอร์ LED จึงเป็นไปได้ที่จะรวมตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า
นี่คือกรณีของไดรเวอร์ FL77944 LED direct driver จาก On Semiconductor ซึ่งเป็นไดร์เวอร์ LED ที่ใช้พลังงานสูงซึ่งสามารถใช้การลดแสงได้หลายวิธีเช่นอะนาล็อกหรือดิจิตอล (PWM) และเฟสเฟส
แผนผังบล็อกแบบง่ายจะแสดงในรูปที่ 1 
มีหมุดสี่ตัวสำหรับสายไฟ LED ซึ่งแต่ละตัวจะมีอ่างซิงก์ที่มีกระแสไฟฟ้าสถิตย์อยู่ถึง 150mA สายไฟ LED สามสายสามารถรับแรงดันไฟฟ้าได้ถึง 500V ในขณะที่สายไฟที่สี่สามารถรับแรงดันไฟฟ้าได้ถึง 200V
รูปที่ 2 
แสดงแอ็พพลิเคชันทั่วไปที่ใช้งานจาก 120Vac แม้ว่าอุปกรณ์จะมีช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตกว้างระหว่าง 90Vac และ 305Vac ทำให้เหมาะสำหรับทุกภูมิภาค
ไดรเวอร์ On Semi สามารถทำงานได้โดยมีส่วนประกอบภายนอกเพียง 2 ชิ้นโดยไม่รวมถึงเครื่องปรับระดับของสะพาน อุปกรณ์ฉลาดหลีกเลี่ยงความต้องการในการควบคุมอุปทาน rectified
รูปที่ 3 
แสดงให้เห็นว่าเมื่อแรงดันไฟฟ้าของสายไฟฟ้าที่ปรับแล้วจะเพิ่มขึ้นถึงระดับแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าของสายไฟ LED ที่ติดกับหมุดที่มีอยู่ในปัจจุบัน ปัจจุบันจะถูกดึงผ่านแต่ละสตริง LED ตามลําดับจนกระทั่งกระแสไหลผ่านสายไฟ LED ทั้งหมด กระแสที่วาดโดยสตริงแต่ละอันมีความสมดุล ทั้งที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงขึ้นอยู่กับว่าสตริงใดมีความลำเอียงไปข้างหน้าในเวลาใดก็ตาม ทำให้มั่นใจได้ว่าการทำงานที่ราบรื่นและลดคลื่นความถี่ทำให้ระบบกำลังไฟฟ้าที่ดีขึ้นและลดค่า EMI โดยรวม
เมื่อ Semiconductor อ้างว่า FL77944 สามารถใช้ค่ากำลังไฟฟ้าทั่วไปได้เท่ากับ 0.98 และค่าความผิดเพี้ยนของฮาร์โมนิกรวมน้อยกว่า 20% อินพุทการปรับความเข้มแสงจะสนับสนุนการลดแสงอะนาล็อกหรือ PWM โดยที่กระแสไฟ RMS ที่ไหลผ่าน LEDs จะแตกต่างกันไปตามระดับของแรงดันไฟฟ้าบนอินพุทที่ทำให้สับสน
อุปกรณ์นี้ยังสามารถใช้งานร่วมกับการลดแสงไทรอัลไทรอัพชั้นนำและต่อท้ายซึ่งรูปแบบ AC ถูกตัดระหว่างเฟสที่ขอบนำ / ขอบขึ้นหรือขอบท้าย / ล่างของครึ่งรอบ เนื่องจากรูปแบบ AC แบบนี้มีการปรับกำลังให้โหลดไม่ใช่ไดรเวอร์ LED ทั้งหมดที่สามารถใช้งานได้จากแหล่งจ่ายไฟ AC แบบ triac-dimmed และตรงกันข้าม dimmers triac ทุกตัวจะทำงานกับไดร์เวอร์แบบ LED เนื่องจากไม่เป็นปัจจุบัน รายละเอียดการโหลดเช่นเดียวกับโคมไฟแบบเดิม
แสงที่เชื่อมต่อ
ในขณะที่การปรับความเข้มขอบด้านบนและด้านหลังถือเป็นเทคโนโลยีแบบเดิมและไม่จำเป็นต้องใช้งานโดยอัตโนมัติทำให้ PWM มืดเป็นแบบดิจิทัลและเป็นทฤษฎีที่สามารถควบคุมได้ง่ายกว่าทางอิเล็กทรอนิกส์อย่างหมดจด นี้สนับสนุนการเปลี่ยนแปลงไปสู่ระบบไฟที่เชื่อมต่อและชาญฉลาดที่สามารถตรวจสอบและควบคุมจากระยะไกลเพื่อเป็นส่วนหนึ่งของ IoT
การสื่อสารแบบไร้สายถือเป็นส่วนสำคัญของการให้แสงสว่างสมาร์ทและไม่ได้เป็นคุณลักษณะที่มุ่งเน้นลูกค้าเป็นหลักแม้ว่าจะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับระบบแสงธรรมดา
ระบบเชื่อมต่อกลายเป็นแบบสมาร์ทเนื่องจากช่วยให้การออกแบบเดียวเหมาะสำหรับสถานการณ์การติดตั้งที่หลากหลายโดยไม่ต้องจัดหาวิศวกรในไซต์ การถอดหรือลดภาระการบำรุงรักษาเป็นประโยชน์หลักของ IoT โดยทั่วไปและจะใช้กับสมาร์ทไลท์โดยเฉพาะเนื่องจากความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นกับการติดตั้งแต่ละครั้ง ความสามารถในการออกแบบสำหรับรูปแบบเหล่านี้หรือให้ความสำคัญกับพวกเขาโดยใช้การปรับปรุงแบบไม่ใช้อากาศเป็นส่วนพื้นฐานของสภาพแสงไฟ LED เป็นศูนย์กลาง
ตัวอย่างของวิธีการนี้สามารถทำได้ในทางปฏิบัติโดยชุดอุปกรณ์เชื่อมต่อ ZigBee จาก Silicon Labs ซึ่งอิงกับ EFR32MG Mighty Gecko mesh networking SoC สำหรับ ZigBee และ Thread
ชุดนี้ได้รับการกำหนดค่าให้ทำงาน 'นอกกรอบ' และพร้อมที่จะเข้าร่วมเครือข่าย ZigBee ต้องใช้เกตเวย์ที่ทำงานร่วมกับ ZigBee Home Automation 1.2 เช่นเกตเวย์เสมือน USB จาก Silicon Labs เฟิร์มแวร์อิงตาม Ember ZNet Pro stack ซึ่งสามารถใช้ได้กับนักพัฒนาซอฟต์แวร์ที่ลงทะเบียนไว้ในเว็บไซต์ Silicon Labs
เมื่อชุดเข้าร่วมเครือข่ายแล้วเกตเวย์จะให้การเข้าถึงแบบไร้สายสำหรับคุณสมบัติของชุดอุปกรณ์ ซึ่งรวมถึงการตั้งค่าความเข้มสีและอุณหภูมิสีของ LEDs เนื่องจากเป็นชุดประเมินผลนอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถสำรวจคุณลักษณะอื่น ๆ รวมถึงจุดทดสอบ PWM ที่สามารถใช้ควบคุมไดร์ฟเวอร์ LED ภายนอก
เฟิร์มแวร์ประกอบด้วยปลั๊กอินของเซิร์ฟเวอร์คลัสเตอร์เซิร์ฟเวอร์การกำหนดค่าซึ่งช่วยให้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในระหว่างขั้นตอนการผลิตโดยไม่จำเป็นต้องคอมไพล์โค้ดอีกครั้ง ซึ่งรวมถึงการปรับความถี่ PWM ซึ่งอาจจำเป็นสำหรับไดรเวอร์ LED บางส่วนหรือการปรับกำลังส่งของอุปกรณ์ตามข้อ จำกัด ของภูมิภาค
ความสามารถในการปรับเปลี่ยนคุณสมบัติเหล่านี้โดยไม่ต้องบังคับให้มีการเปลี่ยนแปลงเฟิร์มแวร์ช่วยให้สามารถใช้ภาพไบนารีเดียวกันในรูปแบบต่างๆได้
คำสั่งที่ใช้ในการปรับเปลี่ยนสามารถออกได้โดยเกตเวย์ใดก็ตามที่ทำงานร่วมกับ Home Automation 1.2 แต่ยังมีคำสั่งที่สงวนไว้สำหรับป้องกันไม่ให้มีการยอมรับโปรแกรมปรับปรุงใด ๆ ในภายหลังหากจำเป็น คำสั่งที่ใช้ในการกำหนดค่าเอาท์พุท PWM มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ร่วมกับไดร์เวอร์ไฟ LED เฉพาะกับความต้องการของผู้ผลิต
ชุดตุ๊กแกตระกูล Mighty Gecko, ZigBee และ SoCs ได้รับการพัฒนาขึ้นมาเฉพาะสำหรับแอ็พพลิเคชันประเภทนี้ ที่สามารถมองเห็นได้ 
รูปที่ 4 บล็อกหลักของส่วนคือ Cortex-M4 และตัวรับส่งสัญญาณวิทยุ แต่ยังมีอุปกรณ์ต่อพ่วงจำนวนมากและรองรับพิน 31 ช่องสำหรับช่องอะนาล็อกซึ่งสามารถส่งไปยังอนาล็อกบนชิปได้ comparator, ADC และ DAC เอาต์พุตปัจจุบัน
เนื่องจากตัวรับส่งสัญญาณได้รับการออกแบบให้ทำงานที่ความเร็ว 2.4GHz อุปกรณ์นี้จึงสามารถรองรับโปรโตคอลต่างๆ ได้แก่ Bluetooth Smart, Zigbee และ Thread ตลอดจนโปรโตคอลที่เป็นกรรมสิทธิ์
นอกจากนี้ EFR32MG ยังมีระบบการตอบสนองต่ออุปกรณ์ต่อพ่วง (PRS) ของ Silicon Labs ซึ่งช่วยให้อุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆสามารถทำงานได้โดยอัตโนมัติโดยการส่งและรับข้อมูลระหว่างพวกเขาโดยใช้ทริกเกอร์โดยไม่ต้องนำ CPU หลักออกจากโหมดสลีป
นี้จะลดความต้องการของระบบในการใช้งานแบตเตอรี่ เมื่อควบคู่ไปกับลักษณะพลังงานต่ำของแสง LED สิ่งนี้จะสร้างความเป็นไปได้สำหรับแสงที่เชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ซึ่งอาจอยู่ในพื้นที่ที่ไม่มีแหล่งจ่ายไฟ AC เช่นที่ตั้งในชนบท นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่อ จำกัด การสื่อสารแบบไร้สายในพื้นที่ที่การรับส่งสัญญาณ RF แบบคงที่อาจทำให้เกิด "เสียงดัง" ที่ไม่พึงประสงค์ได้
ตอบสนองทุกความต้องการ
EFR32MG ได้รับการออกแบบมาเพื่อเป็นหัวใจสำคัญของโซลูชันสมาร์ทไลท์ซึ่งช่วยให้สามารถจัดการและควบคุมไฟ LED ได้จากระยะไกลผ่านเกตเวย์
ซึ่งหมายความว่าไฟสามารถควบคุมแบบไร้สายได้โดยเจ้าของบ้านหรือผู้จัดการธุรกิจในขณะที่อยู่ในสถานที่และสามารถควบคุมการให้บริการอื่นได้โดยสร้างศูนย์ควบคุมที่ตั้งอยู่ที่ใดก็ได้ในโลกเพื่อจัดการอาคารหลายแห่งในโซนเวลาที่ต่างกัน หรือทวีป ความหมายที่ว่าไฟขนาดใหญ่ใด ๆ สามารถเชื่อมต่อและควบคุมจากส่วนกลางได้ นี้จะสร้างความต้องการสำหรับหลากหลายของไดรเวอร์ LED ไม่ทั้งหมดที่จะต้องสามารถขับรถไฟ LEDs สูง
ตัวอย่างที่เกี่ยวข้องคือ AL5802 จาก Diodes อุปกรณ์นี้ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อการขับ LED ที่มีกระแสไฟต่ำในปัจจุบันระหว่าง 20mA ถึง 100mA โดยมีส่วนประกอบภายนอกน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ 
รูปที่ 5 แสดงตัวอย่างโปรแกรมทั่วไป ทรานซิสเตอร์ Q1 ใช้เพื่อตรวจจับกระแสที่ไหลผ่านโหลดไฟ LED โดยตรวจจับแรงดันไฟฟ้าผ่านตัวต้านทานภายนอก แรงดันฐาน - อิมพิวเตอร์ของ Q1 จะถูกใช้เพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าพื้นฐานของ Q2 การทำงานในโหมดเชิงเส้น Q2 กำหนดกระแสที่ไหลผ่าน LED (s)
อุปกรณ์หลายตัวสามารถใช้งานแบบขนานเพื่อให้ได้กระแสไฟ LED ที่สูงขึ้นในกรณีที่จำเป็น
(รูปที่ 6) และ AL5802 ยังสนับสนุนการลดแสงจาก PWM
(รูปที่ 7)
โซลูชันระดับระบบ
แสง LED คาดว่าจะยังคงไล่ระดับแสงแบบเดิมอย่างน้อยจนถึงปี พ.ศ. 2565 ตามที่คำว่า "ธรรมดา" อาจถูกนำมาใช้เพื่ออ้างอิงถึงแสง LED มากกว่าเทคโนโลยีในปัจจุบัน
ผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์จำนวนมากตอบสนองต่อความต้องการดังกล่าวด้วยการพัฒนาผลิตภัณฑ์ประเภทต่างๆโดยทั่วไปอยู่ในประเภทของไดรเวอร์ เนื่องจากแหล่งจ่ายไฟ AC จะเข้ามาแทนที่และอาจถูกแทนที่ด้วยช่องทางจำหน่ายและเครือข่ายสายไฟที่ให้แรงดันไฟฟ้าต่ำ DC ผลิตภัณฑ์เหล่านี้อาจเปลี่ยนแปลงได้ แต่ความต้องการไม่น่าจะลดลง
ลักษณะของสถานะที่เป็นของแข็งมีศักยภาพมากกว่าแสงแบบเดิมแม้แต่โอกาสที่จะรวมสติปัญญาไว้กับตัวรับรังสีบนพื้นผิวเดียวหรือโมดูลมัลติชิพ ในขณะที่กระบวนทัศน์ดังกล่าวอาจยังมีอยู่บ้างการลงทุนอย่างต่อเนื่องในเทคโนโลยีพื้นฐานจะทำให้การพังทลายของราคาและการผลักดันให้เกิดประสิทธิภาพขึ้นอย่างต่อเนื่อง แนวโน้มเหล่านี้ชี้ให้เห็นถึงอนาคตที่สดใสมากสำหรับไฟ LED
ดังรูปที่ 8 
แสดงให้เห็นว่าการนำเทคโนโลยีเหล่านี้เข้าด้วยกันได้แล้วโดยใช้ส่วนประกอบเพียงไม่กี่ชิ้นและสร้างศักยภาพในการติดตั้งไฟ LED ที่ติดตั้งไว้ได้อย่างง่ายดายเพื่อสร้างระบบแสงสว่างที่เชื่อมต่อกันได้ซึ่งสามารถควบคุมได้ทั้งในประเทศหรือจากระยะไกล
แสงที่เชื่อมต่อในที่สาธารณะยังช่วยเพิ่มศักยภาพและมีตัวอย่างของเมืองอัจฉริยะที่ใช้ไฟถนน LED ที่เชื่อมต่อกันเพื่อทำหน้าที่เป็นบลูทู ธ บีคอนเพื่อเผยแพร่ข้อเสนอของผู้บริโภคแก่ทุกคนในบริเวณใกล้เคียงที่ใช้แอพพลิเคชันที่เหมาะสมบนสมาร์ทโฟน แม้ว่าจะไม่สามารถอุทธรณ์ไปยังทุกคน แต่หลักการเดียวกันนี้สามารถใช้เพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่ไร้สายทั้งหมดในโรงงานเพื่อออกอากาศข้อความบริการที่สำคัญเช่น เมื่อการเชื่อมต่อสร้างมูลค่าเริ่มต้นไว้ในแอ็พพลิเคชันใด ๆ แล้วมันก็ค่อนข้างง่ายที่จะสร้างมันขึ้นมา
ในข้อกำหนดทางอินเทอร์เน็ตเหล่านี้เรียกว่า 'ด้านบน' บริการและเป็นที่เหมาะสมอย่างสิ้นเชิงคาดหวังว่าพวกเขาจะได้รับการพัฒนาด้วยแสงสมาร์ท
