解析：如何构建自我监测的智能化LED灯具[2]

　　负载（LED）监测：

　　这里的负载具有经过LED且受调整的恒定电流。虽然电流调整系统已经在监测负载，这里的目的是确保有合适的负载电流流过。LED易于损坏，特别是在开路或者短路发生的时候。导致这些类型故障的原因包括线缆松动、连接器松动、PCB组装问题，等等。通道出现短路会导致MOSFET损坏（起开关作用）。鉴于这些系统的功率，在出现故障的情况下，会导致大电流的出现，并释放大量热量。为了保护系统及其周边免受故障的不良影响，控制器应具备实时监控负载状况的能力。

　　我们不妨考虑开路情况，其中供电流流经的路径不存在。如果让电流调整系统自行处理，它会让开关（MOSFET）一直开着，以试图让电流流往指定的地方。但这样不会解决问题。类似的，在出现电流不受控制地突增的短路情况下。反馈系统会试图关闭开关，但如果MOSFET已经损坏，它不会对这些控制信号做出响应，问题同样无法解决.

　　智能化的LED灯具应该能够检测这些状况，并将系统置于可以安全避免故障导致不良后果的状况。实现这种目标的其中一种方法是强制熔断保险丝，从而切断整个系统的电源。另一种方式是向“母”控制器发出某种信号，或者停止向“母”控制器发出某种信号，以指示故障状况。为此，系统必须能够首先监测负载电流或者电压值。为测量电流，在LED线路中引入了一个电流感应电阻，并将其两端的电压（在放大后）输入ADC。ADC的数字输出受处理器监控，并根据测得的电流值采取相应的行动。例如，如果通过LED的电流为500mA，但ADC只测得10mA，就可以视为出现故障。控制器随即向“母”控制器发出信号，启动“熔断保险丝”电路，强行熔断保险丝。

　　在诸如升压电路这样的电路中，存在着一个大容量电容器，故持续监控负载的电压非常重要。在升压系统正常工作的条件下，大容量电容器在开关断开的周期内充电，在开关闭合的周期内放电。如果负载出现开路，电容不会放电但充电仍在继续。如果置之不理，电容两端的电压会迅速升至很高，可能导致MOSFET这样的零件损坏。如果在连接松弛的情况下突然闭合电路，过充电的电容会在短时内造成过大电流通过负载，这样可能永久地损坏LED。

　　在大容量电容两端接上电阻分压网络，可以把输出电压降至微控制器可以处理的范围。信号随之输入到比较器，比较器的输出连接到可将其关闭的电流调节系统。当电压超过预设的限值，比较器就会打开开关，关闭系统。

　　环境条件监测：

　　LED灯具会放置在各种环境中工作。在办公室环境中，如果灯具能够检测到人进出房间，在人离开房间后关闭或者降低亮度，对节能颇有好处。这可以节省电力，进而节省公司的电费。此外还可以有效利用LED，延长其使用寿命。

　　可以在系统内结合简单的环境光照传感器（光电二极管或者晶体管）来完成这项功能。这种传感器的输出一般是电流（大小取决于获得的光照强度），该电流可以用电阻转换为电压信号。电压信号随即通过其引脚提供给控制器，然后使用ADC转换为数字信号。控制器根据该值来确定合适的动作（降低亮度、关闭或者开启）。