智能調光電源系統整體解決方案

Kiwi助力智能照明市場︰推出KP114（PWM調光/高PF/恆流驅動IC）+KP3110（輔助供電IC）智能調光供電解決方案。

無線智能照明系統簡介

LED智能照明的概念伴隨著物聯網的快速發展和普及，已經越來越多的進入人們日常生活的視野中。通過手機APP對LED燈光進行無線調色溫、調亮度，已經被越來越多的人們所熟悉和接受。而智能照明系統在包括客廳、餐廳、臥室、書房、廚房等智能家居的應用場合和酒店、辦公樓、交通樞紐等智慧城市著力推廣的區域有著極為廣闊的應用空間，也將是LED行業發展的一個新趨勢。

通常，無線智能照明系統包括︰客戶端控制軟件、無線信號接收模塊、LED驅動、輔助供電模塊和LED燈珠。

球泡燈智能調光系統各個模塊的連接示意圖

目前物聯網市場上主流的無線信號的傳輸協議有︰Bluetooth 4.0 /Zigbee ZLL/WiFi等。各類協議在數據傳輸速率、通信距離、傳輸安全性以及系統功耗等方面不盡相同，使用場所也呈現明顯的不同特征。

Wifi傳輸協議由于傳輸速率高、系統功耗偏大，適用于直接由AC供電的電器設備終端，如︰監控攝像頭、空氣淨化器等；藍牙BLE4.0傳輸協議則更多用于和手機進行交互的設備，如︰藍牙耳塞、藍牙手環等，BLE4.0系統使用起來快捷方便得益于它的低功耗特性，設備一次性使用至下次更換電池的時間長達數個月至1年，用戶基本不用考慮耗電問題；Zigbee傳輸協議因其具備了傳感器標準協議，所以在智能光照傳感、空氣質量/溫濕度探測等方面應用較廣。

球泡燈智能調光系統中，LED驅動模塊作為無線信號最終的調制對象，不僅用于點亮LED，還負責為LED提供多種保護功能以及實現對LED的程控調光調色溫功能。同時，作為LED照明電源的一部分，出口性質的LED驅動模塊還滿足包括PF、THD、效率以及EMI/安規等方面的電性能強制性要求。如︰出口歐洲的燈具需滿足ERP標準有關PF的要求，即︰功率小于或等于2W，無功率因素要求；2W至5W，PF值要求大于0.4；5W至25W，PF值大于0.5；功率大于25W，PF值大于0.9。

此外，作為智能控制的接收終端，MCU、傳感器等微處理器以及外圍周邊器件將需要一個穩定且高效率的低壓（3.3V或5V）直流電源作為輔助供電。針對無線信號傳輸過程中產生的電流消耗，輔助電源需要有足夠供電能力應對瞬態負載的跳變要求，尤其是Wifi模式下典型的工作電流瞬間峰值可達200mA以上，這對于功率較小的供電輔助電壓提出了一定的挑戰。

不同傳輸協議在不同板載上的典型電流消耗對比表，從中可以看出不同傳輸協議系統功耗的差別。

通過上述無線智能照明系統簡介，可以看出智能調光模塊相比于傳統LED調光電源設計上要復雜得多，成本上也要高出一大截。

KP114+KP3110方案

LED驅動控制芯片和輔助供電芯片相互配套的智能調光供電方案，不但可以實現高精度的QR恆流控制，高PF、低THD、高效率，而且采用Buck架構，系統BOM成本低；結合3Pin開關式輔助供電芯片，加上外圍極簡的元器件搭配，將智能調光模塊的電源供電成本降到最低。

KP114非隔離、PWM調光PFC驅動控制器

該芯片采用QR Buck架構、系統轉換效率高、外圍設計簡單、器件數量少、系統保護齊全（OVP/OCP/OTP等），PWM調光頻率範圍寬（100Hz~100kHz）、線性度好，調光電流深度可達10%以下，非常適合用于對LED調光有需求的智能照明電源驅動模塊中。

KP3110高性能、低成本離線式PWM控制開關

該芯片可提供SOT23-3、TO-92和SOP8三種封裝，結合極簡的外圍電路（最少7顆物料）可以實現穩定且高效率的可調式電壓輸出，最大輸出電流可達220mA。且KP3110采用了ON/OFF控制方式，具備良好的動態響應特點，可以滿足無線通信過程中對于瞬態峰值電流的要求。KP3110不僅適用于Buck降壓型工作電路，也能兼容Buckboost升降壓型對于負壓輸出有要求的應用場合。

KP114+KP3110方案實際電路和原理圖

輸入電壓︰90-265Vac

輸出︰72V_120mA

電路模塊

在KP114+KP3110基礎上按照客戶需求添加PWM Dimming OFF電路模塊及MCU 5V-3.3V電路模塊。PWM Dimming OFF模塊實現了當調光電流低于一定比例以後（典型10%以下）關閉VCC，從而Shutdown輸出電流的作用；而5V-3.3V LDO模塊則用于MCU供電端子的選擇，對于非3.3V MCU供電該轉換則不需添加。

上述方案，經客戶測試認證認可並已獲得批量訂單。對于智能調光應用中隔離供電方案的需求，推薦我司KP115 QR Flyback 恆流驅動+KP3110輔助供電方案，該方案在獲得良好的PWM調光效果的同時，可以達到PF&0.9、THD<20%的參數指標，是理想的智能調光隔離應用供電解決方案。