LED控制系统功能分类解析

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：随着亮化工程的增加，控制效果也要求越来越复杂，目前对于LED控制系统，有多种分类方式，按其工作性质分为网络控制系统、总线控制系统和驱动型控制系统三类。DMX512也是目前应用最广泛的LED控制系统。串行LED控制器需要在LED的光源板配有移位寄存器，超过512路需要加分控器。LED必须是共阳极连接法，控制器控制阴极，控制器不包括低压电源。

随着亮化工程的增加，控制效果也要求越来越复杂，目前对于LED控制系统，有多种分类方式，按其工作性质分为网络控制系统、总线控制系统和驱动型控制系统三类。

1.按工作性质分类

（1）网络控制系统

由于网络技术的普及和成熟，LED装饰照明控制系统中应用TCP/IP网络技术已成明显的趋势。

TCP/IP（Transfer Control Protocol/Internet Protocol）称做传输控制/网际协议，又称网络通信协议，是国际互联网络的基础。用TCP/IP可实现整个系统的宽带、距离、可靠性和双向等功能，意味着在一个网络里可同时连接的设备更多，且连接的距离更长。

传输控制协议使LED装饰照明系统的控制质量和可靠性更高，双向通信使设备的远程监测和控制更有效，因而构筑大规模可靠的LED装饰照明系统的网络成本更低。这是以现代计算机网络技术为支持的必然结果。

（2）总线控制系统

总线控制系统包括4种。

① DMX512控制系统。DMX512也是目前应用最广泛的LED控制系统。DMX512是传统的舞台灯光控制协议，是由美国剧场技术协会于1986年8月提出的一个能在一对线上传送512路晶闸管调光亮度信息的标准。

由于DMX512也要设定地址，而DMX512最多只能控制512个通道，即170个全彩LED灯具，所以它只能应用在小规模LED控制系统中。DMX512通信方式采用了异步通信格式，每个调光点由11位组成，包括1个起始位、8个调光数据位和2个停止位。每一次能传输512个调光点。DMX512控制线采用5针XLR（有时候是3针）连接设备；母接口适用于发送器，而公接口适用于接收器。规范中建议用一条两对导线（4个连接口）来实现屏蔽，虽然只需要其中的一对。第二对导线用于未指定的可选场合中。必须注意的是，一些调光器使用这些线来指示故障和状态信息。如果调光器用第二个信道，则需要专门配置分路器和中继器。

在建筑光亮工程中，直流电路衰减大，要求在50m左右安装一个中继器，控制总线为并行方式。DMX512协议要对每个接收设备设定地址，通常每个接收设备有一个二进制或十进制拨码开关设定地址，而在LED灯光控制应用中，有些灯具对防水有较高的要求，如水下灯、埋地灯等是无法通过拨码开关设定地址的，于是加大了工程安装和维护过程的难度。

但是随着技术的发展，现在也出现了自己写地址的控制系统，只是多加了两根地址线。多个控制器互联来控制复杂的照明方案，其软件比较复杂。所以DMX512比较适合于灯具集中在一起的场合，如舞台灯光。

② 串行SPI控制系统。以级联的方式进行控制。由于其芯片专为LED显示屏设计，而为显示屏设计的LED驱动芯片是多路的，如8路、16路，所以该控制方式应用较多的是在LED轮廓灯上。有一个LED驱动芯片出现故障，就将导致整条总线通信中断，出线过多，所以不适合在LED点光源上应用。

③ RS-485总线控制系统。通过RS-485联网控制方式，每个LED灯具内置一片单片机进行控制并连接到RS-485总线上，通过一台控制器对RS-485总线上的每个单片机进行控制。这种控制方式需要对每个灯具设定地址，在工程应用中很不方便。而目前各个控制器厂商虽然都用RS-485协议，但应用层标准尚未统一，所以各个厂商的产品无法兼容。

④ DALI总线控制系统。DALI是欧洲的一种灯光控制总线方案。在DALI系统中，每个灯具有一个地址，并有一组控制命令。可寻址范围是144个灯，并能实现群控的能力。每个LED灯具中使用一个单片机完成DALI数据的接收和DALI命令的控制。

（3）驱动型控制系统

驱动型控制系统相对前面两种控制系统较简单。常用驱动型控制系统分为以下两种。

① LED串行移位控制器。LED串行移位控制器的特点是控制路数多，利用串行信号传输达到控制的目的；TTL电平信号控制，一般512单元的控制只需要4条控制连线，即DA数据线、CK时钟线、ST锁存线和GND地线。串行LED控制器需要在LED的光源板配有移位寄存器，超过512路需要加分控器。

② 低压型LED控制器。低压型LED控制器一般设计电压为12～36V，每个回路由LED3～6个串联，用电阻降压限流，每个回路电流在20mA以下。一个LED产品由多个回路的LED组成，其优点是低压，结构简单，容易设计；缺点是产品规模大时电流很大，需要配置低压开关电源，所以低压不能远距离输电，而局限于体积不大的产品上，如招牌文字、小图案等。

所以控制器设计规格为12V的选用75A/30V MOS功率管控制，输出电流8A/路；24～36V的选用60A/50V MOS功率管控制，输出电流5A/路。LED必须是共阳极连接法，控制器控制阴极，控制器不包括低压电源。

2.按功能分类

ED控制系统按功能分为渐变LED控制器、7色（跳变）LED控制器、音频声控LED控制器、电脑联机LED控制器、通用LED控制器、单管LED控制器、CF卡LED控制器、渐变霓虹灯控制器、实时同步视频LED控制器。

LED控制系统功能分类解析

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