【導讀】智能照明已經(jīng)占據照明的很大市場(chǎng),這就代表這LED照明的設計也面臨著(zhù)突破當前技術(shù)的瓶頸,智能照明中最重要的環(huán)節就是LED驅動(dòng)電路的設計,那么如何設計LED驅動(dòng)電路有什么好的經(jīng)典的LED驅動(dòng)電路設計可以分享嗎?
照明技術(shù)主要包括主流的熒光燈、LED燈和HID技術(shù)等,其廣泛應用使電源驅動(dòng)的拓撲結構差異非常大,從常見(jiàn)的Flyback、Buck、Boost以及延伸出來(lái)的其他結構都在被大量使用,產(chǎn)品設計是否采用先進(jìn)的數字節能控制設計,是否支持flyback、Buck、Boost等靈活的拓撲結構應用,研發(fā)周期和投放市場(chǎng)時(shí)間的長(cháng)短將決定產(chǎn)品的成敗,然而傳統的照明方案往往是采用專(zhuān)用器件來(lái)實(shí)現的,難以滿(mǎn)足快速發(fā)展的需求。因此,一個(gè)優(yōu)秀的照明平臺解決方案無(wú)疑需要支持靈活的拓撲結構應用,并滿(mǎn)足DALI、DMX512、0-10V、無(wú)線(xiàn)、紅外等當今主流照明控制方案的調光、組網(wǎng)需求。
圖2是LED驅動(dòng)控制應用的參考方案,在該方案中,只需利用比較器、PWM輸出連動(dòng)功能,就能夠獨立進(jìn)行3路恒流控制;通過(guò)改變內部參考電壓或 PWM輸出設置即可實(shí)現調光;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,可根據外部環(huán)境選擇合適的通訊控制方案,實(shí)現最佳控制。

圖2-78K0/Ix2 LED驅動(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內置比較器端口,和參考值進(jìn)行比較,產(chǎn)生中斷信號,來(lái)調整PWM的占空比,其變化過(guò)程見(jiàn)圖4,如當電流大于參考值時(shí),降低占空比;反之,提高占空比,最終達到一個(gè)負載電流動(dòng)態(tài)穩定的狀態(tài)。
對于調光,78K0/Ix2系列MCU有多種方式來(lái)實(shí)現,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,世強電訊的方案也可以利用該款MCU強大的數據處理運算能力,通過(guò)ADC功能和嵌入的算法控制來(lái)實(shí)現恒流控制,同時(shí)為MCU功能擴展提供了充足資源。
圖5嵌入DALI協(xié)議的智能照明平臺方案,該方案利用MCU內置DALI總線(xiàn)接口的通訊模塊,利用單個(gè)MCU完成燈具調光、組網(wǎng),實(shí)現高性能的DALI綠色節能照明系統,目前已經(jīng)作為國內某大型照明廠(chǎng)商的參考設計。DALI從機系統主要分為通訊模塊和LED驅動(dòng)控制模塊兩部分,外圍電路設計簡(jiǎn)單。

圖5-DALI從機系統結構
采用BOOST電源拓撲結構,輸入電壓經(jīng)過(guò)升壓后直接驅動(dòng)LED燈;負載電流采樣,通過(guò)嵌入算法實(shí)現恒流控制; MCU內置DALI通訊接口,通過(guò)總線(xiàn)和DALI 主機連接,實(shí)現和主機的相互通訊,完成上位機發(fā)出的操作控制指令;燈具溫度、光照度傳感器信號加到MCU端口,實(shí)現異常檢測保護。