解析：如何构建自我监测的智能化LED灯具[1]

　　编者按：大型照明设备也几乎需要“智能化”。让灯具具备与“母”控制器通信、监测自身状况、根据监测结果调整工作模式、在失效后能够进入安全状态的能力等都是对新一代LED灯具的期望。本文将探讨部分适合于LED灯具的“智能化”选择及其实现步骤。

　　发光二极管一直以来都被当作低成本的指示灯用在各种电子产品上。目前，它们已经成为强大的光源，可用于室内照明、标识牌、显示屏和装饰照明应用。与白炽灯和荧光灯相比，由于产生相同亮度所消耗的能量要小得多，LED的地位正在日益攀升。能源是本世纪最为热门的话题之一，而且会很快成为世界各地设计人员需要考虑的最重要问题之一。

　　对灯具制造商而言，使用LED具有诸多优势。不过，试图尽早赶上LED浪潮的厂商数量也不少，因此产品的差异化非常重要。另外，当能耗和人力成本成为设计需要考虑的主要问题时，大型照明设备也几乎需要“智能化”。让灯具具备与“母”控制器通信、监测自身状况、根据监测结果调整工作模式、在失效后能够进入安全状态的能力等都是对新一代LED灯具的期望。本文将探讨部分适合于LED灯具的“智能化”选择及其实现步骤。

　　输入低电压闭锁：

　　驱动系统的输入电压一般是直流电压。电源由离线的AC-DC转换器或者总线提供。除了为LED驱动器供电，电源还用于为系统中的控制器供电（需先转换为适合控制器使用的5V或者3.3V电压）。控制器电源一般设计为当输入电压略高于要求的输出电压时，就开始工作。比如，5V的调节器会在输入电压达到6-7V时就开始工作。不过，这个电源的稳态可以是为由5-6个LED构成的LED串、每串电流为1A供电的24V电源。一旦控制器加电，控制器就会假定电源可用并开启LED驱动系统（假设其配置如此），随后LED驱动系统将试图进入正常工作状态。如果此时输入的电压只有10V，要求电源提供的电流将远远大于稳态下的电流，系统将由于这种瞬发的电流突增而崩溃。这种超额电流需求也会超出线缆、连接器和输入电源其他组件的额定承受能力，可能导致系统永久损坏。

　　为了避免发生这种情况，系统应具有“低压闭锁”功能。采用的硬件是电阻分压器，可以逐步把输入电压降低到控制器的输入可以承受的范围。输入在内部与比较器相连。控制器（固件）的动作应该设计为只有输入电压超过正常工作的阈值时，电源部分才会启用。另外，并非比较器一开启，电压系统就马上启动。固件应对比较器的输出进行轮询，检查这种状态是否一致（因为比较器是组合逻辑电路的组成部分），然后再启动电源系统。图2是实现该功能的硬件原理图（简图）。