幾種智能照明平臺應(yīng)用電路詳解

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)動的拓撲結(jié)構(gòu)差異非常大，從常見的Flyback、Buck、Boost以及延伸出來的其他結(jié)構(gòu)都在被大量使用，產(chǎn)品設(shè)計是否采用先進的數(shù)字節(jié)能控制設(shè)計，是否支持flyback、Buck、Boost等靈活的拓撲結(jié)構(gòu)應(yīng)用，研發(fā)周期和投放市場時間的長短將決定產(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實現(xiàn)的，難以滿足快速發(fā)展的需求。因此，一個優(yōu)秀的照明平臺解決方案無疑需要支持靈活的拓撲結(jié)構(gòu)應(yīng)用，并滿足DALI、DMX512、0-10V、無線、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輸出連動功能，就能夠獨立進行3路恒流控制;通過改變內(nèi)部參考電壓或 PWM輸出設(shè)置即可實現(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，實現(xiàn)最佳控制。

傳輸文件進行PCB打樣

圖2-78K0/Ix2 LED驅(qū)動控制

下面就Flyback電路舉例說明通過比較器進行恒流控制的過程。

圖3-Flyback電路恒流控制

對于開關(guān)電源，PWM占空比決定輸出電壓，如圖3,電路開始工作后，LED電流經(jīng)采樣后加到MCU內(nèi)置比較器端口，和參考值進行比較，產(chǎn)生中斷信號，來調(diào)整PWM的占空比，其變化過程見圖4,如當(dāng)電流大于參考值時，降低占空比;反之，提高占空比，最終達到一個負載電流動態(tài)穩(wěn)定的狀態(tài)。

對于調(diào)光，78K0/Ix2系列MCU有多種方式來實現(xiàn)，通過改變比較器參考電壓或者利用定時器TMH1和PWM輸出連動功能，另外，世強電訊的方案也可以利用該款MCU強大的數(shù)據(jù)處理運算能力，通過ADC功能和嵌入的算法控制來實現(xiàn)恒流控制，同時為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(nèi)置DALI總線接口的通訊模塊，利用單個MCU完成燈具調(diào)光、組網(wǎng)，實現(xiàn)高性能的DALI綠色節(jié)能照明系統(tǒng)，目前已經(jīng)作為國內(nèi)某大型照明廠商的參考設(shè)計。DALI從機系統(tǒng)主要分為通訊模塊和LED驅(qū)動控制模塊兩部分，外圍電路設(shè)計簡單。

圖5-DALI從機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

采用BOOST電源拓撲結(jié)構(gòu)，輸入電壓經(jīng)過升壓后直接驅(qū)動LED燈;負載電流采樣，通過嵌入算法實現(xiàn)恒流控制; MCU內(nèi)置DALI通訊接口，通過總線和DALI 主機連接，實現(xiàn)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，實現(xiàn)異常檢測保護。