LED智能照明管理系统提升50%电池续航时间

张靖，ADI华中地区销售经理

在便携式应用中，最耗电的是显示屏和键盘的背光照明。

如今大多数便携式系统使用白光发光二极管(WLED)来为显示屏和键盘提供背光。视频、游戏及互联网浏览应用要求显示屏和键盘灯持续点亮较长时间，这便会减少设备自主工作的续航时间。系统架构师必须平衡功耗和长时间的自主工作需求，以满足用户对设备使用的期望。

简单地提高一些效率然后希望以此增加系统自主工作时间是不够的，因此ADI在LED照明电源的产品发展策略是开发出根据环境光照强度来管理WLED亮度的智能方法。

智能照明管理系统(LMS)通过让设备自动监测环境光照水平，并根据环境光照的变化调整LED亮度来帮助系统架构师提升其电源系统效率，同时自动调整LED驱动电压，以匹配实际的二极管正向电压，从而进一步降低功耗。这类集成式架构可使用于环境光照监测和LED亮度控制所需的CPU处理工作降至最低，因而有助于节省能耗。具备智能照明管理的LMS可使电池续航时间提高20%至50%。

在过去25年中，全球照明行业经历了几次变革，从传统的白炽灯到目前普遍应用的荧光灯（通常的日光灯），后来经历了节能荧光灯以及目前大力推广的LED照明。所有这些变革都是朝着同一个目标前行，那就是追求更高的发光效率以节约电能，从而降低能量消耗。

在传统的白炽灯和荧光灯应用上，半导体器件没有多少用武之地，但是在LED照明上，半导体器件得到了广泛、大量的应用。例如LED需要驱动芯片和电压转换芯片，高端应用上还需要进行电流、电压检测，这样转换器和放大器等半导体器件也得以应用。

总之，随着照明产业对高发光效率的追求，半导体器件的应用会越来越广泛。今后人们会在注重发光效率的同时，更多考虑光源对人类视力的影响，所以可以预见今后在光源波长、照度的控制上也会带来更多应用。

LED驱动器的一个挑战是无论输入/输出电压如何，在一个比较宽的工作条件下限制流过LED的电流；同时目前LED工艺上造成的批次不同和正向电压的不同，环境温度和驱动电流的变化，LED连接方式的不同（并联或串联），都会造成LED发光亮度及色点的变化。所以，在LED驱动电源的设计上，精确控制流过LED的电流对高端设计应用比较关键。

ADI可以提供多种电源控制方案来控制LED电源。例如，通过高边电流检测+温度测量反馈控制，可以精确控制LED电流。今后高集成度、高效率、高精度是长期的设计趋势和挑战。

在全世界健康、环保、能源危机极大的压力下，未来照明产业的发展趋势将向着节能、健康、环保、绿色的方向发展。因为随着城市化进程的脚步加快，LED道路照明的市场需求将是巨大的，而城市的可持续发展和“城市让生活更美好”的理念对LED的道路照明产品的高效节能的要求越来越高。

此外，市场对大功率LED电源的需求量还是很大。LED示范应用路灯、LED全彩显示屏、太阳能LED、景观照明、消费类电子背光、信号、指示等应用仍然是未来市场需求的主要应用领域。

ADI一直致力于节能产品的开发，其AD转换器在LED 路灯和室内照明都有及其广泛的应用。主要集中在以下三个方面：

1、LED驱动电流/电压的监控，通过监控LED 的电流和电压以达到控制其在额定工作范围之内，从而延长LED 的寿命；
2、通过计算LED路灯或室内照明灯的实际功率，指示实际耗电量；
3、结合光敏二极管探测环境亮度，以达到照度的自动调节功能，节约用电。

ADI有多种12—16位的ADC适合于上述应用。例如：AD7457，AD7466，该产品同时具有极低的功耗。另外ADI还可以提供一种CDC（电容到数字转换---AD7153，AD7745）的转换器，该转换器可以用来实现LED的自动开关，当有人或车经过时自动点量LED。平时LED关闭，实现自动节电功能。

ADI推出的ADP8860白光LED（WLED）背光驱动器，是全新的电荷泵配置器件系列的首款产品，扩展了照明管理系统（LMS）产品线。ADP8860设计用于和同系列的LMS产品配套使用，如ADP5520照明管理系统和ADP5588移动I/O扩展器，它具备环境光感应功能、高度可编程的寄存器组以及高级的渐变光和亮度调节选项，可显著降低高达50%的背光功耗。这种灵活的架构能简化系统设计者为范围广泛的低功耗、低电压产品优化电源管理的目标，这些产品需要为消费、医疗、工业和仪器仪表电子设备中的小尺寸显示器和/或键盘提供背光。灵活的架构可提高易用性还可以在诸如海运和便携式导航设备、雷达扫描仪和消费类手机等这些具有挑战性的应用中。

ADI还为汽车和液晶背光照明应用提供发光二极管（LED）驱动器。例如，AD8240适合汽车应用，驱动和监视LED组件。AD8240由于降低了与LED驱动相关的复杂性从而降低了系统成本，它包括过流保护功能并且采用MSOP封装。ADM8845电荷泵适合用于驱动高达6只并联的白色LED，同时能够保证背光照明液晶显示的亮度均匀。它通过单独监视每只LED的电流实现了优良的匹配性能。ADM8845可以在3种电荷泵工作模式之间根据输入电压自动切换，所以它还用来最大化功率效率。

当消费者选择手机时，相机质量是消费者最为关注的特性之一。许多照相手机都需要在光照不佳的环境中或通话时拍摄图像。针对这个问题，ADI在今年7月最近推出 ADP1650 1500mA 白光 LED 驱动器，这是 ADI 公司电源管理产品系列及其基于电感的闪光灯驱动器类器件的最新产品。ADP1650具有出色的灵活性，且拥有业界领先的效率和紧凑的尺寸，能够使低光照环境下的闪光亮度达到最大，并使闪光期间的电池电流消耗最小，来源：《国际电子商情》。