DMI规范定义LED驱动器和模块之间的电气接口

DMI 规范定义 LED 驱动器和模块之间的电气接口
要使LED 模块和LED 驱动器在组件级别可以完全互换，需要定义驱动器和模块(DMI) 之间的电气接口。

来自同为Zhaga 国际联盟和MD-SIG会员的OSRAM GmbH的Arnulf Rupp介绍了这两个组织在开发和实施一致的、易于使用的跨供应商 DMI 规范中所起的作用。

LED 技术的快速发展使固态照明(SSL) 在短短几年内便从开始创新阶段进入市场稳步发展阶段。

LED 照明的新阶段带来了新的挑战。

虽然配有 LED 的照明装置与基于传统光源的产品相比有很大优势，这在大多数应用中已是不争的事实，但 LED 技术本身仍在快速发展。

要保持设计上的前瞻性和竞争力，势必需要频繁的改版，这在卤素灯、荧光灯和高压放电灯等传统照明时代是不会发生的。

从设计到交付，即使某些传统技术的也可能不时带来新问题。

更新设计、为不断提高 LED 照度效率而改变 LED 驱动电流，以及重新设计 LED 布局来适应最新技术，都成为了照明行业研发部门耗时且耗力的基本活动。

这就要求在LED 照明涉及之初，就要考虑采用基于定义良好的稳定、易于使用且可靠的模块接口设计方案。

Zhaga 国际联盟成功地在以供应商和技术中立的方式提供术语和描述这些大量接口的定义。

然而，到目前为止，Zhaga 还缺少 LED 驱动器（也称为电子驱动与控制装置，或 ECG）和 LED 模块之间的接口的定义。

Zhaga 从一开始就特意将驱动器-模块接口 (DMI) 排除在其范围之外，因为在该领域的标准化会限制设计自由和技术进步。

在那个时候，人们就设想将LED 驱动器与LED 模块设计成一个系统，类似于自带驱动器的光引擎和 LED 改型灯。

然而，业内面临着组合全部所需功能的可用性问题，例如，外形尺寸、光学特性、调光接口和电网电压。

必须找到新的解决方案。

LED 驱动器和 LED 模块如果不集成到一个产品中，仍保持独立的构建块，那么系统集成商必须将组件匹配和 DMI 接口一起管理。

标准化 DMI 的需求
为了使组件能够灵活匹配，LED 驱动器制造商发明了能够在一个产品中满足多种负载条件的可调节或可编程恒流驱动器。

此类产品通常称为窗口驱动器、电流可调驱动器或可编程驱动器。

在市场上有许多技术可以设置输出电流：电压控制输出电流、电阻设置、通过DALI 线编程、通过专门的设置界面编程、与LED 模块上的其他电路连接、通过电源输入中的调制信号编程，以及近场通信。

即使在很常见的电阻可调的产品中，用于设置给定电流的实际电阻值也可能会因供应商的不同而有所不同。

此外，制造商用于指定输出特性、工作范围和设置方法的术语在许多细节方面已成为供应商特定的。

例如，指定的输出电压和电流范围可以包括也可以不包括设置公差或电流波动影响的界限。

市场上的混乱和不一致导致了对统一和标准化的强烈需求。

与此同时，由于所有这些技术的存在，标准化 LED 驱动器和 LED 模块之间的接口会限制设计自由和技术进步这一最初的疑虑在很大程度上得到了消除。

一组电流可调窗口驱动器（甚至可能有重叠的输出电压和电流范围）是设计新 LED 灯具和升级现有产品的理想选择。

剩下的需求是，有一致、易于使用且跨供应商标准化的DMI 接口规范。

这就是模块驱动器接口特别兴趣小组(MD-SIG) 这一新产业联盟服务市场的目的。

MD-SIG 和 LEDset
MD-SIG 是一个全球照明行业协会，引入了 LEDset 作为 LED 驱动器和 LED 模块之间接口的多供应商规范。

该联盟面向全球，对所有的兴趣方开放。

它的目的是简化组件匹配，并减少为定义DMI 的参数偏离术语所带来的互换风险。

在与 Zhaga 国际联盟创建的规范结合使用时，LEDset 将使 LED 灯具制造商能够实现不同供应商制造的LED 模块和LED 驱动器之间互换。

出于该目的，由MD-SIG 发布的第一个规范LEDset1 提供了电流设置的标准化方法，将会为 LED 驱动器和 LED 模块引入明确定义的参数集。

提供通用型解决方案并不是 LEDset1 的目的。

LEDset1 宁愿将目标放在与输出电流可调的驱动器连接的多种简单恒流 LED 板上。

系统集成商仍然必须对参数集中为组件匹配定义相关的核心参数。

MD-SIG 规范公布在该组织的网站 () 上。

但是，在产品上使用 LEDset 标识要求该公司必须是 MD-SIG 会员。

LEDset1 信息接口已经可以在MD-SIG 网站上下载。

它定义了如何在灯具生产期间或通过驱动器和模块之间的信息交换来设置输出电流。

目前正在为功率接口定义例如驱动器输出特性和模块工作范围等的参数集。

也可以遵循其他规范，例如，用于 LED 模块以进行驱动器通信和编程的数字接口。

LEDset 接口特性
MD-SIG 从协调普通模拟电流设置方法的规范入手。

即使是这样简单且轻量型的技术也已经可以满足许多典型行业对DMI的要求。

MD-SIG 定义了规范中必须解决的一组最低要求。

这一组最低要求也涉及Zhaga中针对驱动器和模块的独立互换性的需求。

最低的特征要求是：
•在装置 OEM 的生产线进行输出电流设置
•使用 LED 模块中包括电流设置电路的即插即用选项
•用于指定窗口驱动器的跨供应商参数集
•（例如）针对可选热降额的实时电流调节
•并联或串联方式连接的多个同等 LED 模块的连接
LEDset1 接口使用简单的模拟技术来实现所需的功能。

LEDset1 驱动器充当着由电流进行控制的电流源。

非调光时，驱动器输出电流等于 LEDset 接线端子的电流 I set乘以一千这一固定因子。

对于设置电路的电源，LEDset 接线端子提供 5V 的固定参考电压。

设置电路是在 LEDset 接线端子和低电压 (LED-) 输出接线端子之间连接的电流吸收器。

在最简单的情况下，设置电路可以是一个简单的电阻，其 R set值为：
RR ssssss=5VV II oo oooo∗1000 (1)
其中 I out是所需的输出电流。

图 1 说明了编码电阻插入驱动器用于设置驱动电流的情况。

图 2 中的示意图示出了与图 1 中的图表对应的电气设置。

设置电路也可以安装在 LED 板上；这将需要第三条接线，用于连接 LED 模块和驱动器上的 LEDset 接线端子。

图 1：用于在灯具生产线中配置驱动电流的嵌入式电阻。

相应的电气设置如图 2 所示。

图 2：使用 LEDset1 驱动器和外部编码电阻 (R set) 的设置电路。

R set的值根据公式 1 确定驱动器输出电流 (I out)。

图 3 说明编码电阻位于 LED 模块及另一温控电流源中，以实现所需温度降额的功能。

该规范提供关于这些应用案例的详细信息，以及关于如何应用 LEDset1 的更多选项。

图 3：一种替代设置电路，其中包括编码电阻 (R set) 的控制电路位于 LED 模块上。

Zhaga 中的驱动器模块接口
驱动器和模块的独立互换性（即 Zhaga 现在正在努力实现的架构）需要这两个组件的独立规范，以及连接它们的 DMI 规范。

Zhaga 创建了文档结构，其中包含适用于所有 LED 驱动器的一部通用LED 驱动器规范，或称为规格书（规格书13），以及适用于不同LED 模块外形尺寸的多部规格书（如规格书 3、7、11 等）。

Zhaga 决定不重复进行开发DMI 规范的工作，而是采用适合其需要的外部规范。

Zhaga 系统双方都将参照 LEDset1 接口规范并将其作为DMI推荐书。

除了 DMI 参照以外，规格书 13 还包括已经证明的一套 Zhaga 驱动器外形尺寸参考书。

因此，通过使用定义完整的几组匹配参数，能够实现机械和电气完美互换。

涉及 DMI 的 LED 模块规格书即将发布。

MD-SIG 规范为供应商以及测试机构提供了测试说明，以确保符合要求。

要在产品上使用LEDset1 标识，MD-SIG 要求
制造产品的会员提供适当的测试结果文档。

Zhaga 将在其第三方认证体系以及其他Zhaga 指定特性的核查中包括 DMI，以确保与独立测试的完全互操作性。

结论
模块驱动器接口特别兴趣小组(MD-SIG) 为LED 驱动器和LED 模块之间的智能电气接口撰写规范。

这是SSL 组件实现独立互换性必不可少的关键环节。

Zhaga 在其最新驱动器和模块规格书中使用 MD-SIG 规范。

这是为推动 SSL 技术成熟而向前迈出的重要一步。

Zhaga 和 MD-SIG 的合作现在可以在组件级别实现更高程度的跨供应商互换。

这样既简化了设计工作，又有助于降低研发成本，并为新设计和产品升级提高了组件可用性。