Microchip dsPIC在LED照明的解决方案

只看该作者 · 2022-3-27 16:34

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电源部分设计

　　LED的寿命最终取决于对流经LED的电源的处理，目前由于对成本的追求，很多LED灯具厂家还在使用阻容降压方式的电源给LED供电，这对LED性能造成很大的伤害，其产品性能也大打折扣；另外由于世界各国及地区的电力环境不同，民用电压也存在差异，各国电器的电压适用范围也不同，高品质LED灯具厂在制作LED电源时，都会采用数字电源方式以使LED能够获得最干净的电源，延长LED的工作寿命。

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dsPIC33F “GS”系列数字电源DSC可全面支持数字控制环路，因为它们均配备4至8个分辨率为1纳秒（ns）的PWM,多达4个20ns的比较器以及1或2个采样率为2 - 4 MSPS、具有低延迟及高分辨率控制的10位片上ADC,而每个比较器对应有1个集成的数模转换器（DAC）。这些器件采用18至44引脚，具有6至16 KB闪存。这些器件的交互式外设既可将处理器的干预减至最低，又能满足高速电流模式控制的实时需求。

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首先将差异性较大的民用交流电转化为直流电压，在此过程中通过K1、K2、K3采集外界电压变化，由dsPIC33 PWM控制输出电压大小，保证输出电压的稳定性，适用于各种电压范围，大大降低了因为民用电压不同而需要生产不同型号LED灯具的困扰。

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然后dsPIC33产生的SPWM驱动全桥电路，产生交流电压，通过互感器检测波形，经变压隔离后，再进行PFC调整输出安全稳定的直流电压供后续处理供LED使用。

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　典型的BUCK电路，通过PWM波形和AD组成的闭环电路，有效的控制输出稳定性，特别指出在该方案中对续流二极管的处理，既增加了系统稳定性，也降低了功耗。

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　LED驱动部分设计

　　目前市场中有很多LED驱动专用芯片，优点是电路简单，体积小，成本低，但是这种电路也有其无法克服的缺点，如：设计单一，智能水平低，驱动电流小，无法做升压电路，无法量化输出等。

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dsPIC系列MCU,配备4至8个分辨率为1纳秒（ns）的PWM和采样率为2 - 4 MSPS的10位AD,通过MCU PWM控制MOS对流经LED的电流进行控制，高分辨率可以让输出电流电压做到精细化调整，AD采集实时电流，量化输出，对LED的工作状态进行实时监控，PWM与AD构成闭环控制，最大程度稳定LED的工作状态，缩小由于LED自身差异性造成的不稳定性。

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Boost升压恒流过程要分充电和放电两个部分来说明这个电路。