DALI技術(shù)及NEC 78K0/IX2調(diào)光方案介紹

關(guān)鍵字：DALI,熒光燈方案，智能樓宇控制
產(chǎn)品欄目：LED, CPU/MCU，電源管理IC

一、DALI介紹
 DALI是數(shù)字可尋址照明接口（Digital Addressable Lighting Interface）的縮寫。DALI 作為IEC 60929 標(biāo)準(zhǔn)的一部分為照明元件提供通信規(guī)則。
DALI最早問世于上世紀(jì)90 年代中期，商業(yè)化的應(yīng)用開始于1998 年。目前在歐洲D(zhuǎn)ALI 作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被鎮(zhèn)流器大廠商所采用。燈光控制總線封閉協(xié)議的有Clipsal Bus 和 Dynet，開放協(xié)議的有DALI、DMX512、X—10和 HBS。由于協(xié)議的開放性，DALI和DMX512在中國(guó)被廣泛的使用。
下表是DALI和DMX512的基本對(duì)比：
 
 
DALI系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖

發(fā)展至今，DALI控制總線可以和智能樓宇控制系統(tǒng)的EIB、LON以及場(chǎng)館、工廠現(xiàn)場(chǎng)等的標(biāo)準(zhǔn)總線實(shí)現(xiàn)無縫連接，是技術(shù)成熟、為業(yè)界廣泛采用的照明控制技術(shù)。DALI 現(xiàn)在已經(jīng)在大規(guī)模的商業(yè)化應(yīng)用，而且，近期修訂的DALI協(xié)議，對(duì)協(xié)議的數(shù)據(jù)交換等方面作了進(jìn)一步的完善，DALI技術(shù)將因此得到長(zhǎng)足的發(fā)展。

二、DALI在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題
雖然DALI是開放的協(xié)議，但控制了協(xié)議就等于控制了市場(chǎng)，目前DALI的主機(jī)端和控制軟件已經(jīng)和智能樓宇、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)融合在一起，并且牢固地掌握在歐洲幾大廠商手中，DALI終端設(shè)備也是由這幾個(gè)廠商占主導(dǎo)地位，這些設(shè)備都價(jià)格不菲，存在較大的利潤(rùn)空間。
為了響應(yīng)節(jié)能環(huán)保的要求，多個(gè)國(guó)家和地區(qū)推出了新的電氣準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)也促進(jìn)了調(diào)光燈具和DALI配套產(chǎn)品的發(fā)展。縱觀全球，在芯片級(jí)支持硬件DALI的MCU,只有很少數(shù)，并且應(yīng)用起來都有些不足。針對(duì)此類市場(chǎng)需求，NEC電子適時(shí)推出了內(nèi)置DALI功能的78K0/IX2照明變頻系列8位MCU。

三、NEC電子針對(duì)DALI市場(chǎng)推出的MCU新品
照明控制對(duì)算法的要求不是太高，10位的A/D也足夠，但對(duì)PWM要求精度高、速度快，最好能實(shí)現(xiàn)硬件的參數(shù)控制和保護(hù)功能，以簡(jiǎn)化CPU算法，當(dāng)然還需要多種通訊接口。NEC電子的78K0/IX2照明變頻系列8位MCU，滿足了這些實(shí)際要求。
這系列MCU的主要特點(diǎn)有：
單芯片完成DALI通訊、PFC、變頻等功能，適合大功率調(diào)光應(yīng)用
內(nèi)置4路高速16bit Timer，帶異常檢出功能
內(nèi)置的高精度、帶PLL的時(shí)鐘，適合于通訊和調(diào)光應(yīng)用
帶運(yùn)放、多路10位A/D、比較器，大大簡(jiǎn)化外圍電路
便于連接紅外、RF、DMX512等通訊接口，實(shí)現(xiàn)多種控制方式
多種安全功能，適合高可靠應(yīng)用
功耗低，適合綠色環(huán)保應(yīng)用
由IX2系列MCU構(gòu)成的帶PFC、DALI的照明方案，與其它方案對(duì)比如下：


  經(jīng)以上對(duì)比可知，IX2系列MCU的照明方案性價(jià)比高，接簡(jiǎn)單的外圍元件，就可以實(shí)現(xiàn)DALI從機(jī)功能，特別適合DALI接口的照明電源、調(diào)光燈具、場(chǎng)景燈飾照明控制、大功率放電燈鎮(zhèn)流器等應(yīng)用。

四、世強(qiáng)電訊針對(duì)DALI市場(chǎng)推出的照明系列方案
世強(qiáng)電訊有限公司是NEC電子中國(guó)區(qū)的重要分銷商，迅速地順應(yīng)照明市場(chǎng)的發(fā)展需求，加大了在照明技術(shù)方面的投入，基于IX2系列MCU就推出了支持DALI總線協(xié)議的DALI轉(zhuǎn)PWM模塊、可調(diào)光LED燈、可調(diào)光熒光燈等一系列方案。這些方案都支持標(biāo)準(zhǔn)的DALI協(xié)議，兼容市場(chǎng)上主流的DALI主機(jī)，打破了智能照明市場(chǎng)的長(zhǎng)期壟斷格局，使用戶擁有更多的選擇權(quán)。
1.DALI可調(diào)光熒光燈方案：
熒光燈是目前應(yīng)用最廣的照明燈具，調(diào)光功能是其目前發(fā)展的趨勢(shì)。一般具有PFC、DALI的可調(diào)光熒光燈是由PFC專用IC、調(diào)光控制專用IC、DALI轉(zhuǎn)接MCU此3部分構(gòu)成，只有少數(shù)的設(shè)計(jì)是把PFC和調(diào)光控制IC集成為一體，聯(lián)合成2部分的結(jié)構(gòu)。而我們推出的DALI可調(diào)光熒光燈方案，是把這3部分都集成在一起，實(shí)現(xiàn)以下功能：
1 單芯片實(shí)現(xiàn)PFC、DALI、調(diào)光功能，調(diào)光范圍10~100%；
2 硬件實(shí)現(xiàn)PFC跟蹤，算法簡(jiǎn)潔，PF≥0.99；
3 紅外、RF、環(huán)境光、人體感應(yīng)等多種控制接口擴(kuò)展；
4 靈活地實(shí)現(xiàn)多種功能。

 通過對(duì)比可以看到，此方案的性價(jià)比較高，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔劃一。

 
2.DALI-PWM模塊：
 
如果客戶不希望對(duì)原產(chǎn)品作太大的改動(dòng)，而增加DALI功能，作為過渡產(chǎn)品方案，世強(qiáng)電訊推出了DALI-PWM模塊，它具有以下特點(diǎn)：
1 體積小，適合于安裝在目前的多種調(diào)光燈具內(nèi)，完成完整的DALI功能；
2 功耗低，對(duì)原電路影響少；
3 工作電壓范圍35V~2.7V，提供4路16位的高精度PWM輸出；
4 輸入、輸出口設(shè)有保護(hù)電路，工作安全可靠。
5 帶異常檢出和多路反饋信號(hào)輸入。              

  DALI-PWM轉(zhuǎn)換模塊
 
 
3.DALI、DMX512可調(diào)光LED燈方案：
LED燈具有低壓工作、壽命長(zhǎng)、顏色多樣、適合燈光變化應(yīng)用的特點(diǎn)，在舞臺(tái)燈、廣告燈、情景燈、夜景燈產(chǎn)品中產(chǎn)期占據(jù)重要地位。隨著科學(xué)技術(shù)和工藝的進(jìn)步，大功率LED產(chǎn)品的光效越來越高，散熱問題也能較好的解決，價(jià)格也逐步降低。因此，用于照明的大功率LED燈產(chǎn)品也逐步出現(xiàn)。我們推出的DALI、DMX512可調(diào)光LED燈方案具有如下特點(diǎn)：
 
  
 
DALI/DMX512調(diào)光LED燈方案演示箱      

方案的結(jié)構(gòu)框圖

1 單芯片完成DALI（或DMX512）數(shù)字通訊、模擬電路控制的功能，成本低；
2 可靠性好、EMI低，工業(yè)級(jí)性能、性價(jià)比高；
3 能硬件實(shí)現(xiàn)恒流控制、占空比調(diào)光功能，技術(shù)先進(jìn)；
4 硬件實(shí)現(xiàn)PFC跟蹤，適合大功率的照明控制的應(yīng)用；
NEC電子還推出了大功率LED燈的專用IC uPD78F8024系列,把MCU和LED驅(qū)動(dòng)IC集成在一起，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的同時(shí)，進(jìn)一步提供了性價(jià)比，適合于DMX512產(chǎn)品的應(yīng)用。

世強(qiáng)電訊為以上方案提供：完整可行的軟件、原理圖、PCB示例，技術(shù)支持。