導讀: 大功率高亮度電力LED是一種高效、節能、發(fā)光壽命長(cháng)的綠色環(huán)保光源。它是通過(guò)調節流過(guò)LED的電流來(lái)實(shí)現驅動(dòng)，所以對LED路燈的亮度控制一般通過(guò)控制LED驅動(dòng)電路的輸出電流來(lái)實(shí)現。

        目前，在高亮度LED路燈驅動(dòng)器領(lǐng)域，國內外應用較廣的主要有“采用專(zhuān)用電源芯片”和“采用分立元件的開(kāi)關(guān)電源”兩種主要的技術(shù)解決方案，而為了“智能化”的需要，通常在這兩種方案的基礎上加入單片機作為系統管理的主控芯片，所以這兩種解決方案可以歸結為“系統管理 + 電源控制”的“傳統多芯片技術(shù)方案”，存在使用芯片多、硬件結構復雜的缺點(diǎn)，特別是當需要在一個(gè)LED路燈驅動(dòng)器需要驅動(dòng)多路高亮度LED串時(shí)，這種缺點(diǎn)尤為突出。

　　原理簡(jiǎn)介

　　新型 Piccolo TMS320F2802x/3x MCU采用最新的架構技術(shù)成果及增強型外設，其封裝尺寸最少為 38 引腳，能夠在低成本的應用中帶來(lái)32位實(shí)時(shí)控制功能的優(yōu)勢。實(shí)時(shí)控制通過(guò)在諸如太陽(yáng)能微型逆變器、LED照明、大型家用電器以及混合動(dòng)力車(chē)載電池等工業(yè)、消費類(lèi)及車(chē)載應用中實(shí)施高級算法，從而可實(shí)現更高的系統效率與精度。

　　Buck型開(kāi)關(guān)電源是被廣泛應用的電源解決方案之一，通過(guò)選擇合適的輸出電感及開(kāi)關(guān)頻率，便可以使系統工作在電感電流連續的模式；基于TMS320F28027的LED Lighting Demo 則是根據Buck型開(kāi)關(guān)電源原理，充分利用TMS320F28027片上PWM(多達8路PWM輸出)及ADC(多達16通道ADC)等外設資源并結合相應的控制算法實(shí)現電流的閉環(huán)控制。

　　如圖所示，系統包括主控芯片TMS320F28027、驅動(dòng)電路、開(kāi)關(guān)元件、反饋網(wǎng)絡(luò )、儲存系統配置信息的片外存儲器、數據采集接口及系統擴展接口等七個(gè)模塊。主控芯片上電復位后從片外存儲器中加載LED亮度、亮滅時(shí)段、亮滅方式等參數的設定值作為控制參數，通過(guò)對這些控制參數及反饋量（包括數據采集接口所采集的電網(wǎng)電壓、環(huán)境亮度、系統溫度等參數）的算法處理，得到PWM信號的頻率及占空比，進(jìn)而輸出PWM信號，PWM信號經(jīng)過(guò)驅動(dòng)電路放大后則用于驅動(dòng)開(kāi)關(guān)電源中的開(kāi)關(guān)元件，使系統對高亮度LED路燈進(jìn)行供電，而LED路燈兩端的電壓大小及流過(guò)LED路燈的電流大小則通過(guò)反饋網(wǎng)絡(luò )饋送回主控芯片，以實(shí)現對控制效果的校正。系統提供的擴展接口，用以與其他外設模塊進(jìn)行數據交互，以方便在實(shí)際應用中對驅動(dòng)器的功能進(jìn)行擴展，如通過(guò)擴展接口掛載Zigbee或GPRS模塊，以實(shí)現對驅動(dòng)器的組網(wǎng)管理及遠程維護。

　　方案特性

　　基于TMS320F28027的高亮度LED驅動(dòng)單芯片解決方案，將系統管理及電源控制合二為一，降低了硬件設計的復雜程度，同時(shí)又兼顧了驅動(dòng)輸出路數設計的靈活性，可通過(guò)改變控制芯片外圍的存儲器中的內容，實(shí)現對LED電流大小、亮滅時(shí)段、亮滅模式、環(huán)境亮度及系統溫度等控制參數的定制，還可通過(guò)MCU的數據接口對系統進(jìn)行組網(wǎng)管理和遠程維護�；�于TMS320F28027的高亮度LED驅動(dòng)單芯片解決方案具有以下特性：

　　低成本——單芯片解決多路恒流控制，省去專(zhuān)用的恒流芯片，有效地降低了系統成本

　　高效率——非隔離開(kāi)關(guān)電源，沒(méi)有變壓器的漏磁損耗，轉換效率高，系統滿(mǎn)載時(shí)整體效率高達95％

　　驅動(dòng)能力強——8路非隔離恒流驅動(dòng)輸出，可驅動(dòng)8串(每串不少于14個(gè))LED，總輸出功率不低于100W

　　控制靈活——采用高性能DSC作為控制核心，可充分發(fā)揮32位實(shí)時(shí)控制功能的優(yōu)勢，每路LED的電流大小、亮滅方式等均可獨立控制

　　擴展性好——預留溫度、亮度、色溫等檢測接口，支持串口、I2C等數據接口，為系統集成做好了鋪墊(如對LED路燈進(jìn)行Zigbee組網(wǎng)、擴展GPRS模塊等)

　　此外，該方案支持12位的ADC分辨率，支持256步長(cháng)灰階控制；寬電壓輸入范圍，采用附加系統電源時(shí)，輸入電壓可高達100V；控制系統及LED串共用一路DC電源時(shí)，高達60V；支持欠壓鎖定和過(guò)壓保護，支持過(guò)溫保護擴展、空載檢測、過(guò)流保護、亮度斷電自動(dòng)保存、四通道分組延遲降噪。