電力線通信電路指南

LED在一般照明應(yīng)用中提供的一個好處是它們更容易遠程控制。本應(yīng)用筆記描述了一種遙控建筑或街道照明系統(tǒng)，并描述了如何實現(xiàn)照明系統(tǒng)的電力線或無線通信控制。

街道、停車場和室內(nèi)燈的遠程控制應(yīng)用

LED為調(diào)光和改變光色提供了更大的設(shè)計靈活性。這種多功能性使其成為建筑照明、室內(nèi)環(huán)境照明以及可調(diào)光街道和室外照明等應(yīng)用的理想選擇。所有這些應(yīng)用都需要一種遠程控制LED燈的技術(shù)。為了使應(yīng)用在市場上取得成功，必須將照明基礎(chǔ)設(shè)施升級到新的LED技術(shù)的成本降至最低。毫不奇怪，可以重用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的解決方案可能會首先滲透市場。

當(dāng)轉(zhuǎn)換為遠程控制的LED照明時，預(yù)計最昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施升級是控制LED燈的布線。幸運的是，LED燈可以通過現(xiàn)有的電力線使用PLC技術(shù)進行控制。

PLC技術(shù)允許遠距離通信。新的基于 OFDM 的 PLC 技術(shù)，包括 G3-PLC? 等新興標(biāo)準(zhǔn)，通過提供抗噪性和互操作性，簡化了照明控制應(yīng)用的集成。

遙控LED照明解決方案的主要設(shè)計要求是：

通信范圍，由應(yīng)用程序決定。對于室內(nèi)住宅應(yīng)用，30m范圍內(nèi)的東西就足夠了。街道照明可能需要幾公里的范圍。

低功耗。LED的一個重要賣點是其高能效。重要的是，當(dāng)燈熄滅并且只有通信電路處于活動狀態(tài)時，LED燈消耗的功率盡可能低。

通信速率。一些照明應(yīng)用只需要低通信比特率（即幾kbps）來控制燈光調(diào)光，并可能讀取可能的故障。然而，大型燈具和建筑照明網(wǎng)絡(luò)有時可能需要高達100kbps的數(shù)據(jù)速率。一個例子是在單個PLC控制的網(wǎng)絡(luò)上運行數(shù)百個路燈。

通過PLC或無線鏈路控制的LED照明系統(tǒng)框圖。

遙控?zé)敉ǔ０ㄒ粋€微控制器，既可以作為分立元件，也可以集成在另一個IC中。除非復(fù)雜堆棧采用復(fù)雜的通信協(xié)議，否則基本的微控制器通常就足夠了。微控制器的職責(zé)通常包括解碼通信協(xié)議、為 LED 驅(qū)動器生成調(diào)光信號、讀取故障以及控制燈的照明效果（例如劇院調(diào)光）。

針對室內(nèi)照明應(yīng)用的無線通信，Maxim提供MAX1473接收器和MAX1472發(fā)送器。這些產(chǎn)品允許在室內(nèi)環(huán)境中在300m至450m的范圍內(nèi)進行30MHz至50MHz自由頻段的通信。

對于PLC，Maxim的解決方案包括符合G3-PLC標(biāo)準(zhǔn)的MAX2992基帶和MAX2991模擬前端（AFE）。這些器件構(gòu)成了一個完整的電力線發(fā)射器/接收器芯片組，可以在數(shù)百米到10公里或更遠的距離內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)速率高達300kbps。該系列使這些部件成為街道照明應(yīng)用的理想選擇。MAX2992采用OFDM和自適應(yīng)音調(diào)映射，通過電源線提供可靠的通信。它符合IEEE? P1901.2預(yù)標(biāo)準(zhǔn)。

能量測量

預(yù)計世界各地的能源需求將以可能超過我們發(fā)電能力的速度增長。國際能源署（IEA）計算，照明約占全球用電量的17.5%。這相當(dāng)于超過2，200太瓦時（TWh），超過世界上所有核電站一年的發(fā)電量。作為八國集團的能源效率顧問，國際能源署表示，除非采取協(xié)調(diào)一致的行動實施新技術(shù)，否則到8年照明的電力消耗可能會急劇增加。提高能源效率和改善能源管理對于避免這一潛在的能源危機至關(guān)重要。

用于管理電力使用的傳統(tǒng)開環(huán)策略粗糙且效率低下，導(dǎo)致可靠性降低和配電穩(wěn)定性降低。工程師正在努力提高所有電子應(yīng)用的電源效率;然而，提高效率只是等式的一部分。

更好的能源管理以及全面的測量系統(tǒng)至關(guān)重要。結(jié)合有關(guān)功耗方式的反饋可產(chǎn)生閉環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)勢并減少浪費。此外，讓能源用戶更好地了解他們的功耗有助于克服消費者對能源問題的漠不關(guān)心。

精確測量可提供了解、確認(rèn)和修改功耗行為所需的反饋。這對于實施能量管理控制回路并為維護和故障診斷提供洞察力至關(guān)重要。

對于室外照明，準(zhǔn)確的測量為市政當(dāng)局提供了通過調(diào)暗燈光和按實際功耗計費來降低電力成本的機會。在繼電器控制面板中，精確測量提供能源管理監(jiān)控和驗證反饋，以獲得LEED信用，ISO 50001和使用時間計費調(diào)整。

審核編輯：郭婷