基于Microchip PIC16F1769 的 SEPIC LED Driver 电源方案

发表时间：2019-04-11 16:24

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　　开关模式可调光LED驱动器凭借其高效性以及对LED电流的精确控制而闻名。这类LED驱动器还可以提供调光功能，使得最终用户在营造奇幻灯光效果的同时有效降低自身功耗。基于8位单片机（MCU）的解决方案可针对此类应用提供必要的模块，从而实现通信、定制和智能控制功能。此外集成的独立于内核的外设，与纯模拟或ASIC实现相比可显著提升灵活性，扩展照明产品功能的同时塑造产品差异化，从而实现创新。这类智能照明解决方案具备故障预测和维护、能量监测，色温维持以及远程通信和控制等功能，功能之丰富不胜枚举，并且将因此而倍受青睐。虽然LED驱动与先前相比具备诸多优势，但在实现过程中也会面临许多挑战。8位单片机可独立控制最多四个LED通道，这是大多数现成LED驱动器控制器所不具备的一项独特，在下图1中LED调光引擎可由单片机中提供的外设构成。这些引擎均具有独立的封闭通道，极少甚至不需要中央处理单元（CPU）干预即可控制开关模式电源转换器。这样可以释放CPU以执

LED 调光引擎
在图2中，基于电流模式升压转换器的LED驱动器由LED调光引擎控制。该引擎主要由互补输出发发生器COG，数字信号调制器（DSM），比较器，可编程斜坡发生器（RGR），运算放大器（OPA）脉宽调制器3（PWM3)独立于内核的外设（CIP）组成。这些CIP

与固定稳压器FVR，数模转换器DAC和捕捉/比较/PWM（CCP）等其他片上外设一起组成的引擎。COG将高频脉宽提供给MOSFET Q1,从而将能量和供电电流提供给LED串，COG输出的开关周期通过CCP和占空比设置，用于维持LED恒定电流。具体取决于比较器输出，每当Rsense1两端电压出过PRG模块电压时，比较器就会产生一个输出脉冲。PRG的输入源来自反馈电流的OPA输出,它被配置为斜率补偿器。以在占空比大于50%时抵消固有次谐波振荡器的影响。
OPA模块实现为具有II型补偿器配置的误差放大器（EA）。FVR作用DAC输入，根据恒定电流LED规范为OPA同向输入提供参考电压。为了实现调光目的，PWM3作用于CCP输出的调试器，同时驱动MOSFET Q2以使LED快速循环亮起和熄灭。调制操作可通过DSM模块来完成，调制后输出的信号反馈到COG,PWM3可提供占空比可变的脉冲，用于控制驱动器的平均电流，实际上控制的是LED的亮度。LED调光引擎不仅可以实现典型的LED驱动器控制功能，而且还具备解决LED驱动器典型问题的能力。