家庭智能照明系统

发布时间：2025-01-28 00:05

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家庭智能照明系统

发表时间：2020-02-03

由于能源管理与节能现今已成全球热门话题，加上智能手机逐渐改变人类生活方式，使“智能家庭照明系统”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之一，就是利用“低功耗蓝牙”（BLE）技术链接网络并提供遥控功能。低功耗蓝牙是智能家庭自动化与照明领域里被十分看好的技术。它是传统蓝牙技术的升级版，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就是耗电更低，因此适合用在LED照明。

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从效能、寿命、光的质量与可靠度来看，LED都是照明技术里面的佼佼者。为LED照明添加智能功能，可进一步提升相关产品的卓越性如：①选择式的开／关功能与亮度控制，可延长系统寿命并减少能耗。②当输入来自AC端且LED为恒定电流DC负载，电力质量就成为LED照明另一个必须处理的主要考虑点。③LED照明还建议采用IEC61000-3-2ClassC谐波准则、电磁干扰限制（CISPR15）以及能源之星（EnergyStar）标章（待机耗能）。本文将探讨的智能家庭照明，采用单片式线外LED驱动器以及低功率蓝牙模块，并透过Android应用程序进行操控。这种智能家庭照明系统通过了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。

1.低功耗蓝牙智能家庭照明系统的架构

其中，HVLED815PF芯片是负责能源转换。该芯片是一种单片式线外初级感测恒定电流LED驱动器。SPBTLE-RF部分，是网络处理器模块搭配整合式射频输入而成，它支持低功耗蓝牙4.1版，且经美国联邦通讯委员会﹝FCC﹞认证。另外，STM32L051芯片是一款超低功率微控制器，它与SPBTLE-RF与一起负责网络连接。

2.智能家庭照明系统的硬件与应用程序

LED驱动器电源供应方面，采用了HVLED-815PF芯片，具有离线交直流转换器，搭配具备高功率因数（PF）和低总协波失真（THD）的准谐振反激模式。其特点：一是，采用HVLED815PF，很适合低成本低耗能应用，因为初级端调节（PrimarySideRegulation;PSR）并不需要光耦合器产生LED电流反馈。它还有助于减少成本和印刷电路板面积；二是，符合国际电工委员会（IEC）针对照明系统所推荐的IEC61000-3-2ClassC谐波准则。这种LED驱动器在欧盟（EU）全区效率均都超过84%，待机耗电也非常之低（<0.5W）。三是，虽然HVLED815PF芯片没有提供专用的脉宽调变（PWM）调光专用引脚，但脉宽调变调光在这款设计里仍然是可行的。调光的深度为输出功率的2.5%。有了当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。
微控制器单元和Android应用程序方面，其特点：一是，采用STM32L051（超低功率微控制器）与SPBTLE-RF（负责网路连接，二是，利用Android应用程式进行遥控、开关等功能；同时还有其他功能，例如利用单一接口进行多重电路板控制。以安装了数款LED照明灯具的一般住家来说，增设这些高级设备时最重要的一点就是节省电费。

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