一種低成本微處理器的高亮度LED控制解決方案

為了控制使用獨立開(kāi)關(guān)模式電源拓撲的EMC，需要設置緩沖過(guò)濾器，并將它們添加到開(kāi)關(guān)晶體管Q1和Q2上;且需要在兩通道間將軟件控制策略設為中心對齊PWM和開(kāi)/關(guān)時(shí)延。

選擇適當的微控制器用于恒流HBLED控制

開(kāi)關(guān)模式電源(SMPS)要求準確的開(kāi)關(guān)頻率和占空比，PWM信號抖動(dòng)會(huì )反映在輸出電壓，進(jìn)而反映在HBLED強度中。同時(shí)，為了節省感應器成本和電容器大小，必須將開(kāi)關(guān)頻率提高為數萬(wàn)赫茲。模數轉換器分辨率和通道可用性，對于隨時(shí)監測和控制HBLED電流和電壓也很重要。

為了實(shí)現HBLED恒流控制，S08MP16測量反映在電流檢測電阻里的HBLED燈串電流，這個(gè)電阻與HBLED燈串進(jìn)行串聯(lián)。 S08MP16嵌入式12位模數轉換器，可以使用小電阻值，功耗極小。此外，通過(guò)使用ADC和電阻分壓器，可以測量過(guò)流和過(guò)壓情況下的SMPS輸出電壓及診斷開(kāi)放負荷。

為了控制開(kāi)關(guān)式電源頻率和占空比，可以使用FlexTimer(FTM)模塊;在適合汽車(chē)版本中使用高達 40MHz的定時(shí)器操作頻率，可以生成高頻率和高分辨率的脈沖寬度調制(PWM)，每個(gè)燈串上可與更多HBLED一起操作，在進(jìn)行小型操作時(shí)不會(huì )出現HBLED強度不穩定的情況。此外，可編程時(shí)延模塊(PDB)用于在該應用程序中，可以將ADC讀數與PWM 切換頻率同步，從而確保只有在ON(開(kāi))狀態(tài)下電流出現穩定時(shí)才會(huì )顯示ADC讀數。

如何計算八位微控制器的恒流控制算法

在大部分情況下，簡(jiǎn)單的控制回路就能確保HBLED的正確驅動(dòng);借助閉環(huán)控制，該模塊能補償電池電壓、溫度或在開(kāi)環(huán)中可能影響到HBLED電流的任何其他參數變化。

進(jìn)行恒流控制時(shí)，該模塊提供在規定電壓保持HBLED燈串所需的電壓，這也使得每個(gè)燈串上的HBLED數目可以靈活設置，不需要進(jìn)一步的校準和硬件更改。

要在8位微控制器中集成控制回路，應避免使用浮點(diǎn)庫；在本例中，可以使用16位變量來(lái)完成計算。

結論

要驅動(dòng)HBLED很簡(jiǎn)單，但要在不提高成本的情況下高效、可靠地驅動(dòng)HBLED，則沒(méi)那么簡(jiǎn)單。而使用8位低成本微處理器，只要它有正確的外設，就可以節省成本，并能高效、可靠地驅動(dòng)HBLED。硬件和固件設計對于確保HBLED應用在模塊預期的使用周期期內表現出預期的性能至關(guān)重要。

盡管本文的設計針對的是汽車(chē)應用，但這些概念和解決方案可以在使用HBLED的許多其他工業(yè)和消費電子應用中使用。