【導(dǎo)讀】智能照明已經(jīng)占據(jù)照明的很大市場(chǎng)，這就代表這LED照明的設(shè)計(jì)也面臨著突破當(dāng)前技術(shù)的瓶頸，智能照明中最重要的環(huán)節(jié)就是LED驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)，那么如何設(shè)計(jì)LED驅(qū)動(dòng)電路有什么好的經(jīng)典的LED驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)可以分享嗎？
照明技術(shù)主要包括主流的熒光燈、LED燈和HID技術(shù)等，其廣泛應(yīng)用使電源驅(qū)動(dòng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)差異非常大，從常見(jiàn)的Flyback、Buck、Boost以及延伸出來(lái)的其他結(jié)構(gòu)都在被大量使用，產(chǎn)品設(shè)計(jì)是否采用先進(jìn)的數(shù)字節(jié)能控制設(shè)計(jì)，是否支持flyback、Buck、Boost等靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)用，研發(fā)周期和投放市場(chǎng)時(shí)間的長(zhǎng)短將決定產(chǎn)品的成敗，然而傳統(tǒng)的照明方案往往是采用專用器件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，難以滿足快速發(fā)展的需求。因此，一個(gè)優(yōu)秀的照明平臺(tái)解決方案無(wú)疑需要支持靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)用，并滿足DALI、DMX512、0-10V、無(wú)線、紅外等當(dāng)今主流照明控制方案的調(diào)光、組網(wǎng)需求。
圖2是LED驅(qū)動(dòng)控制應(yīng)用的參考方案，在該方案中，只需利用比較器、PWM輸出連動(dòng)功能，就能夠獨(dú)立進(jìn)行3路恒流控制；通過(guò)改變內(nèi)部參考電壓或 PWM輸出設(shè)置即可實(shí)現(xiàn)調(diào)光；并且MCU支持各種傳感器和DALI、DMX512、模擬量輸入等多種通信接口，可根據(jù)外部環(huán)境選擇合適的通訊控制方案，實(shí)現(xiàn)最佳控制。
圖2-78K0/Ix2 LED驅(qū)動(dòng)控制
下就Flyback電路舉例說(shuō)明通過(guò)比較器進(jìn)行恒流控制的過(guò)程。
圖3-Flyback電路恒流控制
對(duì)于開(kāi)關(guān)電源，PWM占空比決定輸出電壓，如圖3，電路開(kāi)始工作后，LED電流經(jīng)采樣后加到MCU內(nèi)置比較器端口，和參考值進(jìn)行比較，產(chǎn)生中斷信號(hào)，來(lái)調(diào)整PWM的占空比，其變化過(guò)程見(jiàn)圖4，如當(dāng)電流大于參考值時(shí)，降低占空比；反之，提高占空比，最終達(dá)到一個(gè)負(fù)載電流動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的狀態(tài)。
對(duì)于調(diào)光，78K0/Ix2系列MCU有多種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)改變比較器參考電壓或者利用定時(shí)器TMH1和PWM輸出連動(dòng)功能，另外，世強(qiáng)電訊的方案也可以利用該款MCU強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理運(yùn)算能力，通過(guò)ADC功能和嵌入的算法控制來(lái)實(shí)現(xiàn)恒流控制，同時(shí)為MCU功能擴(kuò)展提供了充足資源。
圖5嵌入DALI協(xié)議的智能照明平臺(tái)方案，該方案利用MCU內(nèi)置DALI總線接口的通訊模塊，利用單個(gè)MCU完成燈具調(diào)光、組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)高性能的DALI綠色節(jié)能照明系統(tǒng)，目前已經(jīng)作為國(guó)內(nèi)某大型照明廠商的參考設(shè)計(jì)。DALI從機(jī)系統(tǒng)主要分為通訊模塊和LED驅(qū)動(dòng)控制模塊兩部分，外圍電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。
圖5-DALI從機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
采用BOOST電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，輸入電壓經(jīng)過(guò)升壓后直接驅(qū)動(dòng)LED燈；負(fù)載電流采樣，通過(guò)嵌入算法實(shí)現(xiàn)恒流控制； MCU內(nèi)置DALI通訊接口，通過(guò)總線和DALI 主機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)和主機(jī)的相互通訊，完成上位機(jī)發(fā)出的操作控制指令；燈具溫度、光照度傳感器信號(hào)加到MCU端口，實(shí)現(xiàn)異常檢測(cè)保護(hù)。
