增添智能性亮度控制技術(shù)的應(yīng)用

LED照明應(yīng)用可以得益于MCU的智能性。MCU可以用于多種任務(wù)，包括用戶接口、通信、電池狀態(tài)監(jiān)控和溫度測(cè)量。在設(shè)計(jì)中添加MCU并不意味著加大了復(fù)雜性、占用空間或更昂貴。如Microchip提供了PIC10F系列MCU，這些器件采用6引腳SOT-23封裝形式。器件內(nèi)部還有振蕩器和復(fù)位電路。連接電源并接地，您就得到4個(gè)I/0引腳，這些引腳可以編程設(shè)定為執(zhí)行任何所需的任務(wù)。就是這么簡(jiǎn)單。FPIC10F引腳可以用作模擬或數(shù)字引腳。FPIC10F系列中有兩個(gè)器件型號(hào)含有模擬比較器模塊。有兩個(gè)FPIC10FP器件型號(hào)含有8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。只需要學(xué)習(xí)33條匯編指令就可以為PICIOF編寫(xiě)代碼。如果您傾向于使用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)代碼，也有為FPIC10FP系列使用的C編譯器。

MCU在LED照明中的一種應(yīng)用是進(jìn)行亮度控制。功率型LED可以通過(guò)降低驅(qū)動(dòng)電流來(lái)進(jìn)行調(diào)光。但是，這不是控制LED亮度的最有效方式。在最高額定驅(qū)動(dòng)電流下，功率型LED達(dá)到最佳效率。通過(guò)使用低頻PWM信號(hào)來(lái)開(kāi)關(guān)LED可以達(dá)到更好的效率。PWM信號(hào)連接到SMPS控制IC的使能輸入。在打開(kāi)時(shí)，LED始終以最高電流驅(qū)動(dòng)。

PICl0F206器件為SMPS IC提供了用戶按鈕接口，并產(chǎn)生PWM控制信號(hào)。PIC10F206具有內(nèi)部振蕩器和復(fù)位電路，所以不需要任何外部電路。在這些應(yīng)用中，PIC10F206器件還可以用于線性化亮度控制或監(jiān)控電池狀態(tài)。

新的解決方案中PWM控制信號(hào)如何產(chǎn)生?

有多種方法可以產(chǎn)生PWM控制信號(hào)來(lái)控制供電電路。帶有捕捉—比較-PWM(CCP)模塊的器件可以利用片上數(shù)字時(shí)基來(lái)產(chǎn)生PWM信號(hào)，以控制供電電路，從圖4所示的使用PICHV615比較器的降壓LED驅(qū)動(dòng)器輸出到Q1到的信號(hào)可以看出。

圖5

信號(hào)脈)中寬度由MCU時(shí)鐘和占空比寄存器控制;增強(qiáng)型CCP(ECCP)模塊使一個(gè)PWM信號(hào)可以控制2或4個(gè)輸出引腳，分別進(jìn)行半橋或H橋控制;具有比較器和ECCP模塊的器件可以使用比較器信號(hào)來(lái)控制PWM信號(hào)的關(guān)閉時(shí)間;具有比較器和PWM SR鎖存器的器件可以使用比較器信號(hào)和/或時(shí)鐘脈沖來(lái)開(kāi)關(guān)鎖存器輸出;可以使用外部PWM外設(shè)IC。在需要多個(gè)高速PWM通道時(shí)，這一方法很有用;PWM信號(hào)可以使用軟件和I/0引腳產(chǎn)生。帶有片上比較器的PIC單片機(jī)(如PICl2F609)可以用于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的LED驅(qū)動(dòng)器。PICl2HV609添加了一個(gè)內(nèi)部穩(wěn)壓器，可以在高于5V的直流總線下工作。

*PWM控制信號(hào)產(chǎn)生例舉-MCPl630高速PWM控制器

MCPl630提供了另一種可用于為大功率LED驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生高速PWM信號(hào)的方法(見(jiàn)圖6所示)。

圖6

MCPl630是8引腳器件，包含產(chǎn)生模擬PWM控制環(huán)路所需的元件，包括：誤差放大器、比較器和驅(qū)動(dòng)功率晶體管的高電流輸出引腳。MCPl630旨在用于與提供參考時(shí)鐘源的MCU配合使用。PICHV615MCU控制PWM頻率和最大占空比。根據(jù)應(yīng)用需求，開(kāi)關(guān)頻率最高可達(dá)1MHz。在需要調(diào)光或軟啟動(dòng)功能時(shí)，MCU還可以控制誤差放大器的參考輸入。多個(gè)MCPl630器件可以連接到一個(gè)MCU來(lái)支持多個(gè)供電通道。

MCPl630可以用于解決高級(jí)的供電難題。在使用多個(gè)MCPl630器件時(shí)，可以對(duì)每個(gè)時(shí)鐘輸入應(yīng)用相位偏移來(lái)降低總線電流脈動(dòng)。對(duì)于對(duì)EMI敏感的應(yīng)用，可以對(duì)時(shí)鐘信號(hào)應(yīng)用抖動(dòng)來(lái)降低給定頻率的輻射能量。

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