电子产品世界

电力线通信

PLC(电力线通信)即让网络设备运行在为设备供电的相同电源线上，而无需装设独立电缆作为通信链路，这是照明应用的一种重要技术。对于不需要全套PLC 功能集的应用， PLC -Lite是一种灵活的替代方法，它以较低的数据速率提供了简捷性，并降低了协议开销。开发人员能够以低得多的每链路成本实现PLC-Lite，小于PLC的一些更复杂变型，如G3或PRIME(电力线智能读表演化)。

由于PLC-Lite不是一个固定的标准，开发人员可以利用它的灵活性优化某个通道特性的实现，以提高那些需要处理电力线干扰环境下的链路强健性。PLC-Lite非常适用于需要低成本但有强健通信通道的应用，如家庭网络中的单只灯泡或墙上开关。

开发人员还可以采用射频技术，以无线方式连接各个设备。通过模块化结构，设备可以采用任何最适合客户需求的连接。无论链接是采用PLC或Wi-Fi，数据都通过一个标准I2C或SPI端口传送给微控制器。

集成化优势

为降低系统成本，开发人员需要一种有足够处理能力的微控制器，用一只微控制器就能实现功率级、LED控制、传感器输入以及远程连接能力。通常情况下，一个集成了所有系统控制器的单芯片设计要比需要多MCU的方案价格更低。

不过，有些照明系统中存在着高电压和低电压，通常需要在PFC和DC/DC之间有一种隔离边界(图3)。这种情况下，采用两只微控制器可能更容易些，两只微控制器通过I2C或SPI接口实现跨隔离边界的通信。如果设计是非隔离的，则用同一只微控制器实现PFC和DC/DC转换功能就相对简单些。

当为LED设计使用单个微控制器时，最好是有一种适合于广泛应用的高性能架构，这样针对数字功率控制的设计就能支持各种电源结构。微控制器最好集成有以下功能：

(1) 高精度PWM生成以及占空比控制，以及高精度的死区，以实现对功率级的更高效、更高性能控制。先进PWM提供了生成非常精准彩色输出以及调光级的能力。例如， 通过1 6 路PWM输出，微控制器可以独立地控制多达16个单独LED串。

(2) 提供高达4.6M采样/s采样与转换速度的模数转换器。A/D模块与PWM相结合，使工程师能够创造出一个严密的反馈回路，对不断变化的系统与周围工作条件做出快速反应。

(3) 内置故障保护机制，处理过流和过压情况。PWM故障跳闸区使系统能够在意外系统状况下， 绕开CPU并用一个预先设定的状态替代PWM信号，从而防止系统损坏。

(4) I2C 、SPI 、UART 、USB与CAN外设具有已生产就绪的固件驱动，满足大多数LED应用的连接需求。

德州仪器公司的C2000Piccolo 平台是用于LED照明设计的集成微控制器的例子(图4) 。32位TMS320C28x核心提供了微控制器器件中的数字信号处理能力，具有经优化的算术运算、用于实时控制的中断驱动架构，以及能响应变化事件的可编程灵活性。TI的集成CLA(控制规齿加速器)是一个独立核心，在无需增加成本或第二只MCU开销的前提下，实现了双核运行。CLA能够独立于C28xDSP运行，其设计可完成高效的并行处理。

Piccolo 微控制器将一个照明系统的功能划分为C28x核心和CLA核心， 用一只芯片实现了完整的智能LED控制器。例如， CLA 可以用于运行PLC 算法， 而同时C28x核心则专注于数字功率转换以及LED串控制。对于需要更先进或更高带宽PLC 的应用， 还有一个供Piccolo F2806x微控制器使用的集成式Viterbi复杂算术单元(VCU) 。该VCU 专门针对PLC 算法做了调整，与没有VCU情况相比，可以使PLC处理速度提高6倍。

很多公司都提供开发软硬件，帮助工程师们评估和设计出各种LED照明应用，从小电压的辅助供电系统，直到有远程连接功能的高电压全交流供电系统。TMDSIACLEDCOMKITacLED照明与通信开发人员套件就提供了一个完整的平台， 可加快交流供电的智能照明产品设计，使其具有高的工作效率( 约90% ) ，并完全支持远程连接以及照明通信协议。

附文：LED的优点

照明行业正在所有领域转向LED技术，以获得LED优于白炽灯、紧凑型荧光灯，甚至高压钠灯的优点。这些优点包括：

更高效率：LED有高的流明/瓦性能， 较传统光源大大节省了能耗。

较少维护：LED的寿命在5万小时水平，因此几乎不需要频繁的更换与维护。

直接照明：当光源可以直接照射时，照亮一个区域需要的光输出就较低。LED 的光线旁漏较少，因此降低了光“污染”，优于其它光源。

抵御振动：对街灯等应用很重要，因为外部作用力可能影响一盏灯的工作寿命。

更安全的技术：LED不包含水银， 较其它照明技术对环境更加安全。

智能控制：LED照明系统可以支持先进的功能，提高效率，以及更优化的照明。这些功能从自动调光直到自动适配当前环境光，以及自适应的每日定时运行，以获得最大的节能效果。

快速工作：LED可以快速地完成开/闭转换，并且具有较短的起动时间。

关键词： 质量 效率 成本 发光 改善 LED 智能 增加