智能照明推广需考虑生态系统搭建及成本降低

智能照明行业很多企业特别关心成本问题。同时，智能照明要想推广，首先要考虑搭建完整的生态系统。为此，恩智浦半导体（NXP）在专业级LED智能照明驱动的基础上推出了三款入门级产品，同时也正积极和系统集成商展开合作，打造智能照明行业内的创新应用。 日前，在NXP智能照明媒体交流会上，恩智浦半导体照明解决方案产品线总经理Ryan Zahn（图1）介绍了三款低功率（30W以内）商用LED照明驱动器新产品。他表示：“NXP在LED照明上独具优势，因为有完整的价值链。在照明解决方案方面，我们是最大的供应商，排名第一。因为涉足这个行业很久，所以我们对这个行业理解也非常独到。此外，我们有着多样的产品组合。 “我们不只是把自己仅当成IC提供商，而是把自己定位成解决方案提供商。我们设计参考板，向客户推荐整体解决方案。我们几十亿美元的大公司，有成熟的供应链，非常好的可靠性。这在LED照明市场非常重要，很多LED产品需要长达20年的使用寿命。”

图1：恩智浦半导体照明解决方案产品线总经理Ryan Zahn。
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NXP今年面向LED照明市场推出了三款低功率专业产品，有可调光的也有不可调光的。这些专业产品有非常好的调光兼容性、输入电压调节率及THD，且元器件数量少。除了三款专业级的产品外，NXP还推出了三款入门级产品SSL5021、SSL5031和SSL5231，因为终端厂商有时宁可牺牲一些性能，换取更低的成本。 “基于这些专业产品进入到入门产品的优势是，可以用一套芯片适应到不同市场（北美、欧洲、亚洲和日本等）的要求。其中有三点最重要：1.基于专业级产品进入到入门级的市场；2.专业是指性能高；3.用一套芯片就可以面向不同市场推出不同产品，不需要改变芯片就能适应不同的平台和市场。这样，生产成本会大幅降低，从设计到上市的周期也会极大缩短。”Ryan Zahn介绍说。 专业级和入门级的区别是eBOM成本高低以及芯片内部设计成本高低，也就是eBOM成本和芯片成本NXP都有考虑（有多少做进芯片，有多少做到外面）。有时候不做泄放电路（bleeder）可以省去很多东西。 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 {pagination} 三款入门级LED智能调光新产品 NXP此次推出的三款入门级产品中有两款是非调光产品，同时保持高性能。第一个非调光产品是SSL5021B，针对的是2~25W低纹波降压应用（图2）。比如，日本市场对纹波非常敏感，很多产品是在中国生产的，其中有些要出口日本市场。

图2：针对2~25W低纹波应用的非调光LED驱动器SSL5021B。
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该产品采用TSOP6封装，与以前的8引脚封装相比，成本明显会下降。其外围电路非常简单，最少可以做到18到20个外围器件。另外，其性能并不是不好，比如LED电流调整率小于3%，线路和负载调整率远小于1%，效率超过90%，并且包含了各种所需的保护功能。该产品成本降低性能却不降，服务日本、欧洲等市场都可以（工作电压90V~305V），同时，价格又非常具有竞争力。 第二个非调光产品SSL5031，针对于2~25W低THD降压应用（图3）。这两款产品的成本都得到了最大优化。和竞争对手产品相比，其第一个差异点是开关可选：MOSFET或双极型晶体管；如果输入功率较低（＜9~10W），可以采用双极型晶体管（成本更低），否则需要采用MOSFET。第二个差异点是虽然成本低，但是功率可以做到2~25W。第三个是保持好的性能。此外，该芯片尺寸非常小，适用于烛形灯。其功率因数大于0.9/Class-C，其他指标同前。

图3：针对于2~25W低THD降压应用非调光LED驱动器SSL5031。
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第三个是可调光产品SSL5231（SO8封装），该产品是入门级（低成本）的高性能产品，深度调光可低于5%。因为是入门级产品，所以兼容性覆盖70%的应用，这是市场非常接受的一个范围。 图4中上方灰色的是专业级产品SSL5301，下方的SSL5231是入门级产品。120V是美国和日本市场，230V是欧洲和中东市场，因此用这两款产品可以做不同调配，适用不同的市场和要求，比如加或不加bleeder，或加低成本的二次侧bleeder，并且深度调光LE（前切）/TE（后切）可以降到5%/10%（市场20%都可以接收）。

图4：用SSL5301或SSL5231都可针对不同市场做不同调配。
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bleeder使用情况有三种：无bleeder，有简单bleeder和有复杂bleeder。简单bleeder只能调60~65%的调光器，但相对便宜，全部加上可以调70~75%的调光器。 图5是NXP与竞争对手产品对比。SSL5231是新产品，SSL21082是前一代产品，数字有一定误导性，虽然数字没有变化，但是元器件有变化，从以往体积较大的有源器件变成了现在较小的无源器件。此外，图5上表的eBOM、调光兼容性虽然没有变化，但是调光范围却有很大改善。图5下表的eBOM低了很多，元器件数也有降低。相比之下，没有bleeder时调光范围有一定牺牲，但也还是不错的。

图5：NXP与竞争对手产品对比。
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“可调光产品在专业级产品保留了一部分性能的情况下，又进入到入门级市场，同时使用同样的芯片可适用到不同的市场，并加快设计、制造和上市速度。这四个竞争对手都是主要竞争对手，其中有两个是本地厂商两个是国际厂商。本地厂商更多地倾向于成本考虑，而牺牲掉部性能，国际厂商则通常更看重性能方面。” 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 {pagination} NXP在LED照明市场的创新 随后，恩智浦半导体大中华区照明产品市场营销总监王永斌（Winston Wang）（图6）则对NXP在LED照明市场的创新作了介绍。他指出，智能照明分成两类：商用智能照明和消费类（家用）智能照明。商用类主要是指办公室、酒店和零售店等。要实现商用智能照明，首先要搭建相应的生态系统。其中包括楼宇控制系统集成商和照明控制系统集成商，只有把设备提供给这些厂商，才能最终交付给用户使用。目前NXP联合的一家楼宇控制系统集成商是神州数码，两家公司从安全、舒适、便捷和节能四个方向切入。除此之外，生态系统还需要包含云服务，这样就需要有RF驱动器，还要有能实现传输控制的灯泡、网关和传感器等（图7，某些部分并未标出），然后最终服务到楼宇控制系统集成商。“这两年来，我们首先从一个会议室，到一层楼，到一整幢大厦，再到一个园区，这样做下来的。”

图6：恩智浦半导体大中华区照明产品市场营销总监王永斌（Winston Wang）。
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图7：NXP商用智能照明生态系统。
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消费类智能照明同样需要搭建生态系统。比如，灯泡可以被哪些手机控制；互联网企业的终端要怎么控制灯泡？要想把芯片设计到生态系统里面是非常不容易的。物联网（IoT）的概念就是要把这些设备都做进去。 没有哪家厂商只推智能照明，这样是根本推不动的，必须要把照明做到整套系统（包含酒店预定、商场促销和电气控制等）中才能推向市场。其中，NXP的一卡通（识别卡）等产品也是放进去推的。这些都可以通过手机控制，比如开关灯、开关空调。 一个场景是，烟雾探测器探测到烟雾后，向云端发送信号，然后云端再发信号回来把路灯打开。晚上睡觉着火不太好去找开关，这样可以方便逃离。另一个场景是，房子太大，窗户太多，不太好每次出门都去检查。这样可以通过在窗户上安装传感器，传感器将信号发给云端，云端再返回数据给用户，告知是否有窗未关紧，提醒用户关窗。第三个场景是，IP摄像头可以直接把拜访者的头像传到住户手机上，如果是朋友或家人，就可以用手机远程控制房门开启。 对于通过云端传数据是否有延迟，他表示，在这些安防类的场景中最怕有延迟，但是延迟在3~5s之内，市场是可以接受的。另外，这些应用，不管是照明还是安放，向外传输都会翻译成TCP/IP协议，从而实现互通。NXP还有跟云端服务商合作，在其产品上都标有该服务商电话，打个电话就可以有云服务。 另外就是在商业上如何做智能。比如，餐饮、零售、超市或娱乐在什么时候、在什么场景下，应该提供什么样的色温和光强，这些都是有要求的（办公室照明也是如此）。如果再加上传感器，这些方案会做的更加漂亮，从而也将会增加销售额。另外NXP还有安全支付。一个有趣的应用是，用带NXP芯片的手机在广告牌上划一下，广告牌上的优惠券就到手机里了，这样去星巴克就可以使用。 总之，智能照明离不开IoT。 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载