居家生活中，聯(lián)網(wǎng)、節(jié)能型 LED 照明可促進極大的能源節(jié)約并實現(xiàn)起居空間的個性化。利用Silicon Labs(亦稱“芯科科技”)的無線平臺，可以為開發(fā)人員具有耐高溫特性并具備廣泛認證的無線協(xié)議棧產品組合(包括 Zigbee、Z-Wave、Thread 和 Bluetooth)，進而加速開發(fā)適用于智能家居的安全、智能的無線照明產品。

智能家居LED燈泡之設計注意事項

在 LED 燈泡中添加智能無線連接會帶來一些技術挑戰(zhàn)，以下將逐一說明其設計關鍵考量。

借助線性穩(wěn)壓器實現(xiàn)低壓供電

LED 燈泡具有一個電子鎮(zhèn)流器，電子鎮(zhèn)流器通常包含 PMIC 和高電壓離散元件。電子鎮(zhèn)流器通常通過恒定電流驅動 LED，以實現(xiàn)不隨輸入電壓和溫度變化的恒定亮度。PMIC 輔助電源還可為微控制器 (MCU)、無線片上系統(tǒng) (SoC) 或 RF模塊供電，但通常無法被很好地從 10 V調節(jié)到15V，因此，需要線性穩(wěn)壓器來降低這種電壓并提供經(jīng)良好調節(jié)的 3 V或 1.8 V供電。

ON/OFF 和調光符合 CA Title 20 認證規(guī)范

一種方法是在 LED 陰極和接地之間添加 MOSFET 來實現(xiàn)讓 MCU 關閉或調暗 LED。但如果 PMIC 最初設計為恒定負載，這樣做就會帶來一些問題。禁用 PMIC 也會禁用輔助電源，因此這并不可選。EPA 的能源之星計劃和加州能源委員會 (CEC) 的第 20 條電器產品效率規(guī)范等能源效率標準對待機電流有嚴格的要求，要符合 CA Title 20 認證規(guī)范，且燈泡在待機模式下的能耗需要低于 200 mW。所面臨的挑戰(zhàn)就是能夠有效地將交流線路電壓降低至 RF 收發(fā)器電壓。輔助電源需要為 RF 模塊提供約 50 mW，且效率要超過 50%，靜態(tài)電流要低于100 mW。

布置RF模塊和天線實現(xiàn)穩(wěn)健連接通常，簡單的 LED 燈泡在鎮(zhèn)流器板周圍都有金屬護罩，以最大限度減少開關轉換器的電磁干擾。智能 LED 燈泡設計時需要為鎮(zhèn)流器提供防護，并還需提供良好的天線以用于 RF。如果 RF 模塊被垂直放置在燈頂部附近，則該模塊上的簡易 PCB 天線可能會起到作用。然而，這可能會干擾光的傳導，并使該智能半導體的位置靠近 LED 熱源。設計者應該好好考慮 RF 性能會如何影響燈泡的可用性。擁有可靠的連接對消費者來說至關重要。

監(jiān)控溫度以延長生命周期理想的做法是 RF 模塊應放在遠離發(fā)熱 LED 和電子鎮(zhèn)流器的位置，但這并不總是可行的。通過監(jiān)控 LED 和無線 SoC 的溫度，可提高產品可靠性。調暗 LED 可限制熱量的產生。LED 附近放置的熱敏電阻器可監(jiān)控 LED 的溫度，而要監(jiān)控無線 SoC 的溫度，就可能需要使用片上溫度傳感器。

原文標題：開發(fā)智能、安全的無線照明解決方案

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