LED照明技术因其高能效和精细的亮度调控而受到青睐
。这些系统提供了调光功能
，让用户能够根据个人喜好调节光线亮度，同时减少能源消耗。今天利发国际介绍一种基于8位MCU的开关模式可调光LED驱动器解决方案


。

　　8位微控制器(MCU)为设计师提供了强大的工具，以设计出具备通信、个性化定制和智能化管理的照明解决方案

。这种灵活性，尤其是与传统的模拟或专用集成电路(ASIC)相比
，促进了创新，扩展了照明产品的功能，并在市场上实现了差异化
。高级功能，如故障预测和维护、能效监控、色温控制以及远程操作等
，均增强了智能照明系统的吸引力。

图1

　　虽然LED驱动器在设计和实施方面带来了诸多优势
，但也伴随着一些挑战
。不过
，本文将向您展示如何应用8位MCU来克服这些设计挑战，打造出高性能的LED驱动解决方案
，其功能优于传统的照明系统。

　　通过8位MCU
，利发国际可以独立地控制多达四个LED通道
，超越了常规LED驱动控制器的能力
。如图1所示，LED调光系统可以由MCU上的外设来构建
。每个系统含有一个独立的回路，用于控制开关模式的电源转换器，减少了对中央处理单元(CPU)的依赖
。这让CPU有更多空间执行其他任务，如监控、通信或系统的其他智能功能。

图2

　　在基于电流模式升压转换器的LED驱动器中
，调光系统由一组独立的核心外设(CIP)控制。这些CIP，如互补输出发生器(COG)、数字信号调制器(DSM)、比较器、可编程斜坡发生器(PRG)、运算放大器(OPA)和脉冲宽度调制器(PWM3)，与其他片上外设协同工作，形成了完整的调光引擎。例如，COG为MOSFET Q1提供高频脉冲，允许能量和电流传输到LED阵列

。CCP和占空比的设置决定了COG输出的开关周期，以维持LED的恒定电流。

　　调光功能通过PWM3实现
，该模块用作CCP输出的调制器，并通过MOSFET Q2的快速开关来调节LED的亮度。此外
，DSM模块调节输出信号
，从而控制COG
，而PWM3则生成可变占空比的脉冲
，调节驱动器的平均电流，影响LED的亮度。

图3

　　利发国际还解决了LED驱动器中常见的一些问题，例如闪烁和色温变化。这些问题往往会降低用户体验，甚至可能缩短LED的使用寿命
。为了避免这些问题，利发国际的调光引擎采用了高分辨率PWM控制，通过精密的亮度调节步骤消除了眼睛可感知的光变化，实现了平滑的过渡效果。

　　利发国际设计了一种方法来避免电流峰值的问题
。这是通过在PWM3低电平时将EA的输出转换为三态来实现的
，这样就可以在关闭LED时断开补偿网络与反馈环路的连接，保持稳定的LED电流，从而延长LED的使用寿命。

　　正如利发国际之前讨论的，LED调光引擎可以在最小或无需CPU干预的情况下运行。因此，当所有控制LED驱动器的任务都被卸载到核心独立外设(CIP)时

，CPU会有更多的带宽去执行其他重要的任务。例如，通过处理输入和输出电压的侦测
，可以实现欠压锁定(UVLO)
、过压锁定(OVLO)和输出过压保护(OOVP)等保护功能

。这样做不仅确保了LED驱动器在规定的参数内运行，同时也保护了LED不受异常输入或输出条件的影响。

图4

　　CPU还可以处理来自传感器的温度数据
，以便进行LED的热量管理
。此外，当设置LED驱动器的调光级别时
，CPU能处理来自简单开关的触发信号或者串行通信的指令。另外，LED驱动器的参数可以通过串行通信传输到外部设备进行监测或测试
。

　　除了上述功能之外
，设计师还可以在他们的LED应用中加入更多的智能特性
，例如添加DALI或DMX等通信和控制定制。如图4所示，这是一个利用LED调光引擎构建的全功能开关模式调光LED驱动器解决方案的示例。

　　LED 调光引擎可用于创建有效的开关模式可调光 LED 驱动器
。其有效性取决于其驱动多个 LED 灯串、提供高效能源、确保 LED 的最佳性能、维持 LED 的长寿命以及在系统中添加智能的能力。

利发国际科技专注功率器件领域，为客户提供IGBT、IPM模块等功率器件以及MCU和触控芯片，是一家拥有核心技术的电子元器件供应商和解决方案商。