账号:
密码:
CTIMES / 文章 /   
低功耗蓝牙成连结网路/遥控首选
低功耗蓝牙成连结网路/遥控首选

【作者: Aman Jha等人】2017年06月19日 星期一

浏览人次:【10086】
  


由于能源管理与节能现今已成全球热门话题,加上智慧型手机逐渐改变人类生活方式,智慧家庭照明系统因此成为照明产业里一个备受瞩目的领域;这个领域最大的技术进展,就是利用低功耗蓝牙(BLE)技术连结网路并提供遥控功能。


由于能源管理与节能现今已成全球热门话题,加上智慧型手机逐渐改变人类生活方式,智慧家庭照明系统因此成为照明产业里一个备受瞩目的领域;这个领域最大的技术进展,就是利用低功耗蓝牙(BLE)技术连结网路并提供遥控功能。


低功耗蓝牙是智慧家庭自动化与照明领域里一种十分看好的技术,其为传统蓝牙技术的进阶版,同样使用2.4GHz无线电频段。相较于传统蓝牙技术,低功耗蓝牙较为明显的特色之一就是耗电更低,因此适合用在LED照明。



图一 : 低功耗蓝牙智慧家庭照明系统之功能方块图
图一 : 低功耗蓝牙智慧家庭照明系统之功能方块图

低功耗蓝牙智慧家庭照明系统之功能方块图


当输入来自AC端且LED为恒定电流DC负载,电力品质就成为LED照明另一个必须处理的主要考量点。 LED照明还建议采用IEC61000-3-2 Class C谐波准则、电磁干扰限制(CISPR 15)及能源之星(Energy Star)标章(待机耗能)。因此并不建议使用二极体桥式整流器搭配大容量电容器为LED照明供电。我们建议的智慧型LED驱动器就能解决所有问题。


本文将探讨的智慧家庭照明,乃是采用单片式线外LED驱动器及低功率蓝牙模组,并透过Android应用程式进行操控。这种智慧家庭照明系统通过所有由监管机关建议使用的既有准则,此外它的待机耗能也非常低。图1是低功耗蓝牙智慧家庭照明系统的架构方块图。



图九 : 示范应用程式使用方式
图九 : 示范应用程式使用方式

智慧家庭照明系统的硬体与应用程式


LED驱动器采用离线交直流转换器,搭配具备高功率因数(PF)和低总协波失真(THD)的准共振返驰模式;至于能源转换则采用HVLED815PF,是一种单片式线外初级感测恒定电流LED驱动器。适合低成本低耗能应用,因为初级调节回授控制(Primary Side Regulation,PSR)并不需要光耦合器产生LED电流反馈。LED驱动器采用离线交直流转换器,搭配具备高功率因数(PF)和低总协波失真(THD)的准共振返驰模式;至于能源转换则采用HVLED815PF,是一种单片式线外初级感测恒定电流LED驱动器。适合低成本低耗能应用,因为初级调节回授控制(Primary Side Regulation,PSR)并不需要光耦合器产生LED电流反馈。


拥有当LED关闭时仍可运作的线外辅助电源设计,即使处于关闭状态电路板仍与公用电力系统系统保持联通。 SPBTLE-RF(支援低功耗蓝牙4.1版、网路处理器模组搭配整合式射频输入,且经美国联邦通讯委员会﹝FCC﹞认证)与STM32L051(超低功率微控制器)负责网路连接,还有利用Android应用程式进行遥控、开关等功能。



图八 : 调光时的LED电流线性图
图八 : 调光时的LED电流线性图

(本文作者Aman Jha、Ranajay Mallik、Raunaque Mujeeb Quaiser、Jitendra Jain任职于意法半导体类比暨MEMS事业群中央实验室)
(本文作者Aman Jha、Ranajay Mallik、Raunaque Mujeeb Quaiser、Jitendra Jain任职于意法半导体类比暨MEMS事业群中央实验室)

图五 : 不同输入电流下的电流调节变化
图五 : 不同输入电流下的电流调节变化

图一 : 低功耗蓝牙智慧家庭照明系统之功能方块图
图一 : 低功耗蓝牙智慧家庭照明系统之功能方块图

图六 : 效率随输入电流不同而有所变化
图六 : 效率随输入电流不同而有所变化

图十 : 示范如何使用应用程式操控多种灯具
图十 : 示范如何使用应用程式操控多种灯具
调光时的LED电流线性图

Parameter

Value

Input Voltage

185VAC -275VAC, 50Hz

PF

>0.95

THD

<20%

Current Regulation

<+/-1%

Efficiency

>84%

Dimming

? 2.5%

Power Rating Output

12W

LED Load

32V, 330mA

(表一)智慧家庭照明系统规格

参数

数值

185VAC -275VAC, 50Hz

输入电压

>0.95

功率因数

<20%

总谐波失真

<+/-1%

电流调节

> 84%

效率

? 2.5%

效率

12W

功率额定输出

32V, 330mA


LED负载


上述所提的Android应用程式必须使用支援低功耗蓝牙的智慧型手机来执行,使用者可在萤幕上拖放以选择特定照明器具。以往Android智慧型手机只支援一组主从低功耗蓝牙连结。


这代表使用者只能使用智慧型手机控制一组低功耗蓝牙照明器具。 Android 5.0 Lollipop推出后,作业系统与相关硬体最多可支援七组主从低功耗蓝牙连结,这代表即使小家庭也可一次控制七组独立的低功耗蓝牙家电产品,像是灯具、电扇,对制造商来说都是很好的卖点。



图四 : 不同输入电流下的总谐波失真数值
图四 : 不同输入电流下的总谐波失真数值

该公司为低功耗蓝牙照明设计所开发的Android应用程式,能同时支援七组连结。 Google Nexus 9是一款支援多组连结的平板装置,相关功能可能因行动装置制造商而有所不同。图九为Android应用程式搭配智慧照明的运作情形。正如前面提过的,以上所有LED灯具的硬体都支援低功耗蓝牙连结。



图十 : 示范如何使用应用程式操控多种灯具
图十 : 示范如何使用应用程式操控多种灯具

示范如何使用应用程式操控多种灯具


智慧型手机支援不同网路连结技术,为不同产业部门开启各式各样的使用案例,范围小至家庭自动化大到智慧城市。随着行动电话成本下滑,加上行动电话连网技术新标准相继出炉,家庭自动化将出现众多使用案例,而智慧照明就是智慧家庭自动化的必备项目或使用案例之一。智慧照明提供使用者更多弹性空间,让他们能利用行动电话控制灯具,同时有助于降低耗电。


智慧型手机支援不同网路连结技术,为不同产业部门开启各式各样的使用案例,范围小至家庭自动化大到智慧城市。随着行动电话成本下滑,加上行动电话连网技术新标准相继出炉,家庭自动化将出现众多使用案例,而智慧照明就是智慧家庭自动化的必备项目或使用案例之一。智慧照明提供使用者更多弹性空间,让他们能利用行动电话控制灯具,同时有助于降低耗电。


相关文章
AI补上最後一块拼图 边缘运算效能浮现
高整合型USB PD解决方案席卷Type-C市场
感测器新功能加速物联网技术应用於智慧场域
延伸应用触角 HMI走出不同天空
选择不同心跳率侦测技术的工程师指南
comments powered by Disqus
相关讨论
  相关新闻
» ST:工业感测器分工专业化 将每个细节做到最好
» 淘汰传统高耗能灯泡 加油站正加速更新LED照明
» 意法半导体2019年股东大会核准全部提案
» 亚勋科技携手意法半导体 加速V2X和安全远端通讯应用的上市
» ST发表最新跨作业系统软体工具 简化STM32程式安装
  相关产品
» 意法半导体推出新一代宽电压DCDC开关稳压器 性能稳定电压输出灵活
» 意法半导体的NFC通用晶片采用新NFC读写器性能标准
» 意法半导体推出ROM架构的GNSS模组 锁定大众追?导航市场
» 意法半导体推出高性能MEMS惯性模组 针对AR、VR和追踪应用
» 英飞凌CoolSiC 肖特基二极体 1200 V G5 系列增添新封装

AD


刊登廣告 新聞信箱 读者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2019 远播信息股份有限公司版权所有 Powered by O3
地址:台北市中山北路三段29号11楼 / 电话 (02)2585-5526 / E-Mail: webmaster@ctimes.com.tw