基于MC9RS08KA2的高亮度LED应用方案
图4:基于MC9RS08KA2 的buck变换器系统
HB-LED 的正向电流是通过电阻器RSENSE 测量的。KA2 收集电压测量VSENSE 值,并与简易电位计创建的固定参考电压VREF 进行比较。如果VSENSE 高于VREF,表示HB-LED 正向电流高于目标值。这时KA2 会逐渐降低驱动SW1 的占空比,直到VSENSE 降低到参考值以下。相反,当VSENSE 低于VREF 时,占空比会逐渐增加,直到VSENSE 增加到VREF 以上。
亮度控制
HB-LED 驱动电流由参考电压VREF 定义。如图4 所示,VREF 由一个简差模电感器易电位计定义。VREF 的变化是通过改变电位计电压进行的。图4 显示了实现这一目标的简易方法。KA2 的一个通用输入输出端(如PTA5)将一个附加电阻器R3 连接到电位计上。当选择PTA5 作为输入端时,它便成为高阻抗,R3 漂浮不定,电位计输出只由R1 和R2 定义。如果需要更低的参考电压,PTA5 就变为低位输出,通过R3的附加电流会降低参考电压。随着VREF 的降低,HB-LED 正向电流会相应地调节而改变亮度水平。利用相同的方法可定义出更多的参考点来输入更多亮度水平。
电源电压的补偿
如果应用只需一个亮度水平,就无需将电位计连接到 KA2 模拟比较器的端子上。KA2 比较器的正极端子已备有内部带隙电源,VSENSE 可以利用此电源电压参考进行比较。KA2 上有一个专用控制位可用于启动此电压参考。当该参考启动时,相应的MCU 针脚变成通用输入输出端。带隙电源电压水平固定在1.24V 而不受MCU 电源电压VDD 的影响。
无论VIN 的变化是否反应到MCU VDD 上,通过对比VSENSE 和固定参考点1.24V,MCU 可以调节PWM 的占空比,从相应地补偿VIN a 的变化,而令输出电流保持一个恒定水平。
软件控制共模电感器回路
KA2 没有专用的PWM模块。在软件设计的主循环中,可以监控来自RSENSE 的反馈电压,并产生PWM控制的波形作为SW1 的开关操作。PWM打开状态和关闭状态的长短由芯片定时器溢出的时间确定。
图5 显示了一般的软件控制流程。重启后,MCU 开始初始化程序。PWM打开时间初始化为它的最小值。主控制回路保存两个变量:打开时间和关闭时间变量。这两个变量按相反方向调节,以便将整体时间长短保持在恒定水平。打开时间和关闭时间一同确定可调节电感器价格的占空比,该值和软件开销共同定义PWM周期的长短。
图5:MC9RS08KA2 的软件控制流程
任何用以执行其它功能(如亮度调节)的人机界面都可以添加塑封电感器到软件的主控制循环上。添加的软件编码被视为软件开销,会影响整体PWM输出周期的长短。PWM输出周期长短应保持恒定,由要控制循环中执行的CPU 周期总数确定。所需的PWM频率越高,主控制循环的编码预算越低。例如,如果PWM频率要求为50KHz,KA2 允许的最大总线频率为10MHz,在这种情况下主控制循环必须保持
在200 个CPU 周期。该数字包括软件开销及SW1 打开时间和关闭时间的总和(也就是可调节的占空比)。比如说,如果打开时间和关闭时间总和为1工字电感器28 个CPU 周期,则200 个周期中的72 个就成了软件开销,该主循环的可控制占空比范围则为72/200=36% 到100%。
结语
基于MCU 的解决方案可为应用提供全面灵活性。目前,即使最低端的8 位MCU都具有足够的CPU 带宽,不仅能执行DC-DC 操作,还可以在应用中增加更多功能而几乎不需要增加成本。MCU 的设计目标是实现全面的解决方案。飞思卡尔提供的MCU 亦支援各种通信标准,如射频(RF)连接领域的Zigbee 、有线连接领域的LIN、CAN 和DMX512 等,这为LED 照明提供了巨大的应用空间。
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哪位帮忙分析一下这个降压电路呀
KP3110_REV1.0_2015-11-13_CN.pdf
2017-9-7 18:12 上传
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