一种基于蓝牙4.0方案的智能LED球泡灯原理详解

此方案广泛应用于目前的智能LED球泡灯产品中，在今年的香港秋季照明展中，客户广泛地采用了此方案。此方案主要分为AC-DC恒压模块，DC-DC恒流模块，输出降压模块，蓝牙控制模块，LED变色模块等五个部分。

　　1 智能LED球泡灯蓝牙方案原理

　　如图1所示，智能LED球泡灯蓝牙方案可分为四个模块：AC-DC恒压模块、DC-DC恒流模块(其路数由调色效果来决定)、LED变色模块及蓝牙控制模块。以下为各模块功能的详细阐述：

原理框架图

图1

　　1.1 AC-DC恒压模块

　　若将AC-DC恒压模块与DC-DC恒流模块结合起来那么便是一个多路恒流输出的LED开关电源，而单从AC-DC恒压模块来看则是一个恒压输出的开关电源。因为涉及到需要控制改变多路输出的不同状态从而达到调色温调亮度的目的，所以这里不直接采用一体式AC-DC恒流开关电源方案，如若直接采用AC-DC多路输出芯片进行设计会遇到类似像每路输出产生互相干扰，每路的调光信号产生互相干扰等问题，因此还是采用先由AC-DC恒压，再由DC-DC实现恒流的模式。此模块主要实现将交流市电转化为直流恒压电平给后路DC-DC模块及蓝牙控制模块供电的功能。

1.2 DC-DC恒流模块

　　DC-DC恒流模块在AC-DC恒压模块输出的恒压电平的驱动下，通过本身内置的Mos管的开关实现输出恒流的功能。同时DC-DC芯片上带有的模拟调光脚会根据蓝牙控制模块给出的方波信号对输出恒定电流进行二次调节从而实现智能球泡灯改变亮度，改变色温的个性化功能。DC-DC恒流模块的路数是根据用户想要的输出变化效果所决定的。若用户只需实现暖色光到冷白光的一个调节，那么只需两路DC-DC模块，若客户需要实现更多更炫彩的调光方案，那就需要至少四路的DC-DC模块。

　　1.3 输出降压模块

　　由于蓝牙模块需要的输入电压相对于后端LED输出电压要小且要求输入的电压稳定及纹波系数要小，所以要在蓝牙模块与AC-DC模块之间需加上一个输出降压模块以达到降压并稳压的目的，若直接采用简单的阻容降压方式，可能会有瞬间大电流的产生以致于损坏蓝牙芯片。目前市面上有将稳压电路集合在芯片中的产品(LDO)，采用这种芯片会让整个设计方案的体积减小，也使得PCB板布板变得简易。

　　1.4 LED变色模块

　　此模块以输出照明灯光功能为主，如1.2中所提及客户会有自己的一些调光方案选择，若是采用两路DC-DC恒流方案，LED变色模块的铝基板上只需贴3000K，6500K两种灯珠；若是采用四路的DC-DC恒流方案，此时LED变色模块就需要贴装红色，绿色，蓝色及白色的四款LED。

　　1.5 蓝牙控制模块

　　此模块通过天线对手机APP上的操作信息进行接收并输出PWM信号给DC-DC恒流模块，对4路红色，绿色，蓝色，白色LED电流进行调节或者对2路3000K，6500K色温LED电流进行调节，从而让LED变色模块输出用户想要的颜色的灯光。

　　结论

　　蓝牙4.0的出现给实现智能家居小型化提供了一个可发展的未来，其低功耗，低成本，小体积及传输速率高的特点都符合小型化的发展方向，而在室内使用与进行控制恰恰弥补了其传输距离短的缺陷，综上所述，我们有理由相信蓝牙4.0会在智能家居市场有着一个更长远的发展。