绿色照明Lighting－周立功单片机

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绿色照明Lighting

概述

　　随着时代的发展，照明深入到千家万户的日常生活中。近几年，国家提出了绿色照明的概念，照明已经不再是传统意思上的提供光源，而是要最大效率地节省能耗，减少光污染。我国的照明灯具行业正处于一个高速发展时期，年增幅达10%以上。
　　为了满足照明设备持续不断的需求，NXP提供丰富多样的集成型照明镇流器控制与驱动解决方案（NXP提供有CFL、HFTL、CCFL、EEFL、HID及LED方面的驱动解决方案），产品涵盖各种不同的应用范围，从传统家庭与办公室所使用的 TL 照明及省电灯泡 (紧凑型萤光灯) 到最新应用在投影机的高压气体放电灯 (HID, High Intensity Discharge) 等。
　　所有产品都由NXP自有的设计专业做为支持，通过各种功能演示电路板可以让您的产品符合最严格的 EMC 标准，并且满足各个地区不同电压与频率的需求。我们最新推出的产品提供轻巧的智能型电源控制，不仅外部器件的使用量是市场上最低，而且可以直接由市电供电运作。

LED

　　发光二极管 (LED) 是电子产业的一项重大革命，这些功能多样的器件带来了许多新的创意与应用，同时也提供了其它方式无法达成的照明解决方案，包括小型化、高适应性、省电以及色彩与亮度控制等。
　　NXP半导体在提供集成型固态照明驱动解决方案上拥有独特的战略地位，作为移动电话与液晶电视等消费类应用产品的整体系统供应商，恩智浦半导体在许多固态照明受到好评的应用领域，例如照相用闪光灯以及 LED 背光等，拥有丰富的系统集成专业知识，同时在为各项传统照明源提供集成驱动解决方案上，也拥有受到业界尊重且历史悠久的传统。
　　凭藉这些专业与传统，NXP半导体为移动电话用闪光灯、消费类电子、汽车照明以及通用照明市场提供了一系列高效能固态照明解决方案，这些解决方案将能够帮助您带来拥有更低功耗、更长使用时间、更小尺寸、更佳稳固度以及更智能型功能的照明产品。
　　产品线涵盖单独器件以及完整的参考设计，我们的所有解决方案都能够简易集成到产品中，因此设计工程师并不需要拥有丰富的电子知识与技术，这种简单轻松的集成方式不但能够缩短产品上市时程，同时也可以加快固态照明在通用照明市场的普及。
　　右图为LED在照明装饰行业中的应用。

LED驱动器选型表

型号	描述	功率	封装	备注
SSL2101	可调光LED驱动器	<15W	SO16	调光范围100%~1%
SSL2102	可调光LED驱动器	<25W	SO20	调光范围100%~1%
SSL1522	固定输出LED驱动器	<15W	SO14
SSL1523	固定输出LED驱动器	<25W	DIP8
SSL1750	大功率LED驱动器	>25W	SO16	内部PFC电路

CFL、HFTL

　　节能灯又叫紧凑型荧光灯（国外简称CFL灯），由于它具有光效高（是普通灯泡的5倍），节能效果明显，寿命长（是普通灯泡的8倍），体积小，使用方便等优点，受到各国人民和国家的重视和欢迎，自从其问世以来，产量迅速增长，质量稳步提高。目前，我国已经把它作为国家重点发展的节能产品（绿色照明产品）作为推广和使用。
　　节能灯是利用气体放电的原理运作，它的术名叫自镇流荧光灯，除了白色(冷光)的外，现在还有黄色（暖光）的。一般来说，在同一瓦数之下，一盏节能灯比白炽灯节能80%，平均寿命延长8倍，热辐射仅20%。非严格的情况下，一盏5瓦的节能灯光照可视为等于25瓦的白炽灯，7瓦的节能灯光照约等于40瓦的，9瓦的约等于60瓦的。下图为CFL灯的内部结构图。
　　高频荧光灯（HFTL），最大的特点在于提高荧光灯的能效，延长荧光灯的发光时间，且具有明暗调节灯特点。
　　下表为NXP CFL及HFTL驱动芯片选型表。

CFL及HFTL驱动芯片选型表

型号	描述	功率	封装	备注
UBA2014	可调光CFL驱动器	Any	SO16,DIP16	调光范围100%~10%，也可驱动TL
UBA2028	可调光CFL驱动器	<21W	SO20	调光范围100%~10%，也可驱动TL
UBA2021	固定输出CFL驱动器	Any	SO14,DIP14	也可驱动TL
UBA2024	固定输出CFL驱动器	<15W	SO14,DIP8	外围简洁，高效，也可驱动CCFL
UBA2025	固定输出CFL驱动器	<25W	SO16	也可驱动TL

CCFL、EEFL

　　CCFL冷阴极灯是一种新型的照明光源；由于CCFL灯管具有灯管细小、结构简单、灯管表面温升小、灯管表面亮度高、易加工成各种形状（直管形、L形、U型、环形等）；使用寿命长、显色性好、发光均匀等优点;所以也是当前TFT-LCD（液晶屏）理想的光源,同时广泛应用于广告灯箱、扫描仪和背光源等用途上。
　　冷阴极荧光灯灯内充满惰性气体和微量水银，并在玻璃管内壁涂有荧光物质。当加高电压到管两端的电极上时，两极便开始放电。水银会因电子或充入的惰性气体的原子等相互碰撞而被激活，发出紫外线（主要波长为253.7nm），紫外线再激活荧光物质。因荧光物质的组成材料不同，故能发出不同颜色的光。
　　冷阴极荧光灯CCFL是采用冷阴极代替钨丝等热阴极的低气压汞-稀有气体放电灯,在强电场的作用下，依靠离子轰击由镍﹑钽和锆等金属组成的电极来发射电子，使汞原子激发和电离，形成丰富的253.7nm紫外线和足够的电流，紫外辐射再激发管壁上的荧光粉涂层而发光。
　　EEFL是外置电极荧光灯（External Electrode Fluorescent Lamp）的简称，其结构特点是灯管内部没有安放电极，玻管内除充有工作气体及内表面涂有荧光粉层之外，可以说是根“空管”。EEFL玻管两端的外表面包裸了一层导电层或金属套管，形成对灯管放电有重要影响的外电极，EEFL的名称亦由此而来。
　　右图为CCFL灯在汽车电子中的应用。

HID

　　HID就是High intensity Discharge 高压气体放电灯的英文缩写，可称为重金属灯或氙气灯。它的原理是在UV-cut抗紫外线水晶石英玻璃管内，以多种化学气体充填，其中大部份为氙气（Xenon）与碘化物等惰性气体，然后再透过增压器（Ballast）将车上12伏特的直流电压瞬间增压至23000伏特的电流，经过高压震幅激发石英管内的氙气电子游离，在两电极之间产生光源，这就是所谓的气体放电。而由氙气所产生的白色超强电弧光，可提高光线色温值，类似白昼的太阳光芒，HID工作时所需的电流量仅为3.5A，亮度是传统卤素灯泡的三倍，使用寿命比传统卤素灯泡长10倍。
　　近几年来，欧洲对HID氙气灯的需求正高速增长，在汽车电子行业中、高档车都安装了HID氙气大灯，而在香港这种氙气车灯更为普及，国产车中目前有奥迪A6和帕萨特2.8等高级轿车安装了HID氙气大灯。HID氙气车灯在美国、日本需求量日益上升，居世界需求量前两位。
　　HID氙气灯不单可应用于车辆头灯照明，也可应用于消防紧急照明系统，军警野外照明，船舶夜间领航系统，火车头灯照明，工业建筑夜间主要照明，民间轻型手提户外照明等等。HID氙气车灯取代卤素灯式大势所趋，将成为21世纪新潮流。
　　右图为HID灯在汽车电子的应用。

HID驱动IC选型表