几种智能照明平台应用电路详解 解决方案, 产品设计, 荧光灯, LED灯, 智能

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照明技术主要包括主流的荧光灯、LED灯和HID技术等，其广泛应用使电源驱动的拓扑结构差异非常大，从常见的Flyback、Buck、Boost以及延伸出来的其他结构都在被大量使用，产品设计是否采用先进的数字节能控制设计，是否支持flyback、Buck、Boost等灵活的拓扑结构应用，研发周期和投放市场时间的长短将决定产品的成败，然而传统的照明方案往往是采用专用器件来实现的，难以满足快速发展的需求。因此，一个优秀的照明平台解决方案无疑需要支持灵活的拓扑结构应用，并满足DALI、DMX512、0-10V、无线、红外等当今主流照明控制方案的调光、组网需求。
　　图2是LED驱动控制应用的参考方案，在该方案中，只需利用比较器、PWM输出连动功能，就能够独立进行3路恒流控制；通过改变内部参考电压或 PWM输出设置即可实现调光；并且MCU支持各种传感器和DALI、DMX512、模拟量输入等多种通信接口，可根据外部环境选择合适的通讯控制方案，实现最佳控制。

　　

　　图2-78K0/Ix2 LED驱动控制

　　下面就Flyback电路举例说明通过比较器进行恒流控制的过程。

　　

　　图3-Flyback电路恒流控制

　　对于开关电源，PWM占空比决定输出电压，如图3，电路开始工作后，LED电流经采样后加到MCU内置比较器端口，和参考值进行比较，产生中断信号，来调整PWM的占空比，其变化过程见图4，如当电流大于参考值时，降低占空比；反之，提高占空比，最终达到一个负载电流动态稳定的状态。
　　对于调光，78K0/Ix2系列MCU有多种方式来实现，通过改变比较器参考电压或者利用定时器TMH1和PWM输出连动功能，另外，世强电讯的方案也可以利用该款MCU强大的数据处理运算能力，通过ADC功能和嵌入的算法控制来实现恒流控制，同时为MCU功能扩展提供了充足资源。
　　图5嵌入DALI协议的智能照明平台方案，该方案利用MCU内置DALI总线接口的通讯模块，利用单个MCU完成灯具调光、组网，实现高性能的DALI绿色节能照明系统，目前已经作为国内某大型照明厂商的参考设计。DALI从机系统主要分为通讯模块和LED驱动控制模块两部分，外围电路设计简单。

　　

　　图5-DALI从机系统结构

　　采用BOOST电源拓扑结构，输入电压经过升压后直接驱动LED灯；负载电流采样，通过嵌入算法实现恒流控制； MCU内置DALI通讯接口，通过总线和DALI 主机连接，实现和主机的相互通讯，完成上位机发出的操作控制指令；灯具温度、光照度传感器信号加到MCU端口，实现异常检测保护。