2014年6月19日，致力于亞太地區(qū)市場的領先電子元器件分銷商—大聯(lián)大控股宣布，其旗下品佳推出基于英飛凌XMC1200 MCU的智能照明解決方案。MCU可助力實現LED照明智能化。LED照明系統(tǒng)商可依托內建BCCU功能的MCU，大幅縮短開發(fā)出智能高功率LED燈泡的上市時間，并協(xié)助終端使用者達成輕松且精準調光的目的，同時避免閃爍的問題。
大聯(lián)大品佳集團代理的英飛凌XMC1200作為上述特性的單芯片解決方案，可以節(jié)省大量的CPU開銷，大幅降低軟件開發(fā)的時間，有效的減少人為導致的軟件錯誤風險。同時XMC1200系列MCU具有高性能、大容量、高可靠性的特點，可以將智能照明廣泛的應用于生活、工業(yè)的各個方面。
達成燈泡控制調變，LED開關切換速度成關鍵。調變指的是能夠快速開關LED，若切換速度夠快，人眼便無法辨識，看到的亮度將取決于LED開啟的平均時間。最常見的調變方式為脈沖寬度調變(PWM)和脈沖密度調變(PDM)(圖2)。其中，PDM能在對等的系統(tǒng)頻率下達到更高的分辨率，電磁干擾(EMI)特性更佳，且因為本身切換速率高，因此不容易發(fā)生閃爍。
圖示1-大約25%亮度下的PWM和PDM調變
戶外型LED燈泡的控制裝置內包含電源供應器和驅動器。其中，標準電源供應器的重要器件包括橋接整流器、功率因子校正器(PFC)及半橋諧振(LLC)諧振轉換器的降壓轉換器(圖1)。
圖標2-四信道LED照明引擎范例
LED電流透過線性或切換式LED驅動器，固定為仔細選定的值，選定的LED電流則取決于系統(tǒng)器件和所需的最高亮度，如350毫安培(mA)或700毫安培。一般街燈的LED都以相同的電流驅動，建筑照明經常使用的多色燈泡，則可能使用完全不同的LED通道電流。調光時，通常是透過通訊，如數字可尋址照明接口(DALI)或傳感器輸入(如環(huán)境光源)觸發(fā);燈泡的亮度和/或顏色則是透過調變驅動器的輸入(Enable Input)加以控制。
產業(yè)界所開發(fā)適用于LED照明的微控制器(MCU)包含亮度及色彩控制單元(BCCU)，能在最多九個信道上產生PDM訊號。高功率調光燈泡的特殊挑戰(zhàn)在于LED驅動器需要最短的停留時間，LED驅動器Enable Input的調變訊號必須在最短的時間間隔內保持恒定。從經驗法則得知，功率越高需要的最短停留時間就越長，只有這樣才能保持穩(wěn)定且準確的LED電流。但在高分辨率和高比特率下，尤其是在低亮度的情況下，調變訊號卻可能違反此要求。
目前產業(yè)界開發(fā)適用于LED照明的MCU可適時稍微重新排列調變訊號內的脈沖，自動解決此問題。脈沖會在分組電路內重新分組(圖3)，產生新的脈沖，擁有所需的最短寬度并兼顧分辨率，同時又能保持不閃爍。
圖標3-未分組PDM與已分組PDM范例比較
另一項需求則是將電源供應器的負載變動降到最低(使負載變流暢)，尤其LLC諧振轉換器對于高負載變動極為敏感。BCCU內的分組電路能夠在不同的相對信道調變訊號間加入相移，確保訊號在不同的時間點變更狀態(tài)。
圖標4-系統(tǒng)架構圖
【方案特色】
?隔離的DALI調光界面
?溫度檢測
?周圍環(huán)境的亮度檢測
?433MHz射頻控制方式
圖示5-方案照片
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