巨川電氣--網(wǎng)絡(luò)無線技術(shù)提升智能照明應(yīng)用
巨川電氣J-BUS在眾多無線網(wǎng)通技術(shù)中,仍以Wi-Fi技術(shù)的使用滲透率最高,即便運行功耗表現(xiàn)較差,但仍吸引不少業(yè)者將網(wǎng)通技術(shù)集成在智能照明應(yīng)用方案中。
而智能照明目前最熱門的,仍是在無線網(wǎng)通技術(shù)選用的規(guī)格之爭,其中以Wi-Fi技術(shù)最被看好,因為現(xiàn)今9成以上的智能型裝置、平板計算機、筆記本電腦大多搭載Wi-Fi無線通訊模塊,市場滲透度相當高,相關(guān)LED業(yè)者不需冒著網(wǎng)通技術(shù)不兼容的問題而不挑選Wi-Fi無線技術(shù),但另一方面,智能照明也是因為市場方興未艾,很多周邊規(guī)范不是建構(gòu)中就是付之闕如,除了Wi-Fi技術(shù)外目前仍有PLC、J-BUS、Z-wave、BLE甚至GPRS都想搶這波智能照明應(yīng)用的網(wǎng)通技術(shù)導(dǎo)入,Wi-Fi技術(shù)甚至可達到主流的IEEE802.11n/ac。 隨著基本型LED照明燈具,在LED晶粒、驅(qū)動IC、燈體散熱等技術(shù)發(fā)展日趨成熟,由于投入者眾,也讓LED照明市場趨于削價搶市占的窘境,為了凸顯產(chǎn)品價值與特色,LED燈具也者也逐步將研發(fā)方向擺在智能照明相關(guān)應(yīng)用,期待透過高附加價值與更彈性的照明條件,創(chuàng)造更高額的產(chǎn)品利潤。
Philips hue支持智能遠程遙控,讓使用者可以任意調(diào)整照明色溫與亮度,目前已是各大LED產(chǎn)品業(yè)者積極投入的新應(yīng)用市場。
但早期LED燈具發(fā)展上,仍大量仰賴兼容于傳統(tǒng)燈具的替換型產(chǎn)品,例如E27或是其它接口的球泡燈替代產(chǎn)品,讓使用者可以直接購買對應(yīng)接口、電壓、尺寸的LED球泡燈換用,但相同的,在LED燈具中要將驅(qū)動芯片、恒壓/恒流電路集成在球泡燈中,已有相當多成功且具高能源轉(zhuǎn)換效率的解決方案釋出,而單板光電合一設(shè)計方案,也為LED球泡燈爭取更多的機構(gòu)空間,自然球泡燈僅需鏤空或是利用空氣熱對流就能完成燈泡的散熱處理,而不用每款產(chǎn)品都要利用高成本鋁擠型散熱鰭片改善LED燈具的散熱表現(xiàn)。 低價LED球泡燈無法調(diào)光 LED面臨部分市場進入不易,雖說在LED燈具的質(zhì)量、光型、恒壓/恒流穩(wěn)定度等各方面表現(xiàn),目前已經(jīng)得到極佳的產(chǎn)品水平,但實際上LED燈具卻仍無法直接替代傳統(tǒng)燈具,因為使用者常用的調(diào)光需求,在制式低價取向的LED球泡燈就無法支持,接上市電后也只能選擇恒亮或是關(guān)閉,這在燈具的環(huán)境情境營造用途上,反而成為LED燈具切入市場的阻礙。
另即便LED燈具可透過電壓、電流控制改變發(fā)光光色(色溫)、調(diào)光等應(yīng)用,但實際上所搭配的LED驅(qū)動解決方案卻成本相對較高,導(dǎo)致初期導(dǎo)入的用戶并不多,對應(yīng)產(chǎn)品也相對較少。但也因為LED基本款燈具在性價比已經(jīng)有一定水平,市場相當成熟也多半出現(xiàn)削價競爭態(tài)勢,LED大廠為了創(chuàng)造更高的產(chǎn)品價值,勢必也需要針對集成無線網(wǎng)通技術(shù)、智能調(diào)光、智能變化照明色溫等熱門功能,發(fā)展對應(yīng)智能照明應(yīng)用產(chǎn)品。
無線網(wǎng)通技術(shù)上身 LED發(fā)展智能應(yīng)用如虎添翼然而,發(fā)展智能照明,歸納相關(guān)技術(shù)可以發(fā)現(xiàn),除了LED驅(qū)動電路外,無線網(wǎng)通集成、使用者端的控制軟件集成,就很明顯造成相關(guān)業(yè)者開發(fā)新品的瓶頸,而新一代結(jié)合智能照明應(yīng)用所需的驅(qū)動/控制集成芯片,目前已吸引不少驅(qū)動IC大廠投入,例如Texas Instruments、Fairchild與Dialog已投入開發(fā)功耗更低、尺寸更小、高度集成的LED驅(qū)動IC,并規(guī)劃在解決方案搭配 J-BUS、低功耗藍牙(BLE)或數(shù)碼可定址接口(DALI)等相關(guān)LED燈具控制技術(shù)。除了驅(qū)動IC方面的產(chǎn)品積極精進、改善外,左右LED光源發(fā)光效能與光型表現(xiàn)的關(guān)鍵LED封裝廠,則是加碼投入發(fā)展中/高功率LED驅(qū)動改善DOB(Driver on Board)與COB(Chip On Board)封裝技術(shù)成熟度,兩種技術(shù)都可以在目前的燈具找到對應(yīng)應(yīng)用。 .
不管是COB還是DOB,都可以有效在有限面積下集成中高功率的LED發(fā)光需求,相關(guān)技術(shù)對于發(fā)展低成本、高效益的中/高功率LED照明產(chǎn)品有極大的助益,而也有越來越多的LED燈具直接將LED的驅(qū)動IC、PCB和燈具直接結(jié)合設(shè)計,建構(gòu)料件更精簡、機構(gòu)使用率更高的光電一體化架構(gòu),以達到銜接智能照明系統(tǒng)設(shè)計的基本要求。 LED數(shù)碼調(diào)光應(yīng)用需求 將在2014持續(xù)增溫在眾多智能化應(yīng)用中,LED的調(diào)光在技術(shù)門檻與使用需求較為迫切,前面提到礙于成本考量,替代升級型的LED球泡燈、板燈,基本上是看不到有調(diào)光 (Dimming)方案集成,但在智能照明中調(diào)光的角色就會相對較高,但能否順利集成到驅(qū)動方案中,仍需在料件成本、產(chǎn)品用量達到一定程度,才有可能將相關(guān)應(yīng)用推出商品化產(chǎn)品。
而光電一體化設(shè)計,最大的效益就是在BOM物料清單可以大幅減少,達到制作成本壓縮、載板面積更小化等目的,但一體化要做得好,就要在驅(qū)動電路上進行進階集成,除在芯片面積、能源功耗、使用效能都會產(chǎn)生影響,在加上需集成延續(xù)傳統(tǒng)燈具常見的調(diào)光應(yīng)用需求與最終解決方案的低成本優(yōu)勢,才能有效制作出讓使用者趨之若鶩的終端產(chǎn)品。但實際上也是因為集成的線路、元件復(fù)雜度提升,原有LED燈具常用的隔離線性驅(qū)動方案則必須再進行優(yōu)化,例如簡化驅(qū)動電路的線路布局、減省非必要的隔離元件與電容器,也能讓驅(qū)動方案更趨于小巧,有利于燈具所需的光電一體化設(shè)計目標。
微型化集成 LED燈具不改外型即擁有智能另在調(diào)光關(guān)鍵技術(shù)方面,LED照明光源應(yīng)會朝向以數(shù)碼脈沖寬度調(diào)變(PWM)調(diào)光技術(shù)方案為主流,這也會取代傳統(tǒng)的TRIAC調(diào)光方案,而調(diào)光方案另可再銜接J-BUS或是Wi-Fi無線網(wǎng)通技術(shù),達到無線調(diào)光或數(shù)碼調(diào)光技術(shù)(DLT)進行產(chǎn)品集成。而看準LED燈具的調(diào)光技術(shù)集成市場,也有越來越多業(yè)者投入DLT數(shù)碼調(diào)光技術(shù)方案,該技術(shù)可支持數(shù)碼定址之多通道通訊協(xié)定,能直接延申現(xiàn)有的Phase-cut系統(tǒng)調(diào)光技術(shù),同時還能改善不同調(diào)光技術(shù)的應(yīng)用限制,目前有OSRAM、 Dialog等業(yè)者看好DLT,并計畫藉由新技術(shù)推出低成本可數(shù)碼調(diào)光的LED照明產(chǎn)品或解決方案。
也是延續(xù)前述LED燈具光電一體趨勢,若要做到球泡燈可置入的水平,則關(guān)鍵的驅(qū)動芯片、網(wǎng)通控制芯片、運行芯片等只能利用半導(dǎo)體技術(shù)進行集成,這也帶起LED智能驅(qū)動芯片朝SiP(System in Package)系統(tǒng)級封裝制作的商機暴增,而智能照明務(wù)必集成的中/長距離無線遙控、智能平臺運行、驅(qū)動與調(diào)光電路集成,就必須利用SiP為驅(qū)動芯片進行大幅瘦身,而在燈具受控端與操作者的主控端,則仍必須延續(xù)低功耗集成設(shè)計目標,甚至還要能延續(xù)與用戶家中的智能家電協(xié)同運行,才不會集成出跛腳耗能的智能照明系統(tǒng)。 在市面充斥大量強調(diào)節(jié)能、省錢、高亮度的LED球泡燈、板燈等產(chǎn)品后,除了節(jié)能優(yōu)勢外LED照明還能發(fā)揮原有專注替代傳統(tǒng)燈具的新穎市場,開發(fā)更多額外效益的智能型產(chǎn)品?
LED正逐步取代傳統(tǒng)燈具已經(jīng)成為各大LED燈具業(yè)者積極努力地開發(fā)目標。尤其是LED照明光源,基本上與傳統(tǒng)照明燈具已有極大的差異,因為LED屬于點狀光源,在替代球泡燈設(shè)計方案早期就有業(yè)者嘗試采用如玉米機構(gòu)設(shè)計的玉米燈,形成如白熾球泡燈的全周光發(fā)光型態(tài),而在業(yè)者不同的測試與研發(fā),需要較多基板組構(gòu)與繁復(fù)工法的玉米燈已經(jīng)漸漸式微,反而透過單板光電合一設(shè)計,可讓LED球泡燈有更低廉的產(chǎn)制成本,再利用高導(dǎo)光的耐熱塑料燈殼進行光型調(diào)整,一樣也可達到近似玉米燈的高輸出水平。
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