電源與電源管理技術(shù)發(fā)展趨勢

　　能源成本的驟增(也可以說(shuō)是不可預期)促進(jìn)了對節能技術(shù)的需求。無(wú)論是電子消費品還是商業(yè)應用，電機和照明在總能耗中都占相當大的比重。嵌入式單片機(MCU)及相關(guān)模擬外設具有高效的電源轉換功能，還提供可降低能耗的智能工作模式。

　　利用8位、16位和32位MCU可以實(shí)現廉價(jià)的電機控制方案。PIC16HV616等MCU包含PWM模塊及其他模擬外設，能對步進(jìn)電機以及有刷和無(wú)刷電機進(jìn)行控制。

　　Microchip Technology(美國微芯科技公司)的dsPIC33FJ12MC201 DSC提供了高度優(yōu)化、兼具成本效益的解決方案，能實(shí)現三相電機的高級控制。這款20引腳的DSC(數字信號控制器)器件包含一個(gè)快速模數轉換器(ADC)和一個(gè)電機控制PWM模塊，前者能夠同時(shí)采集多通道的信號，后者則具備管理三相電機功率控制級所需的功能。

　　許多國家如今已經(jīng)貫徹了將逐步淘汰低能效白熾燈的規劃。目前，熒光燈是使用最廣泛的替代品。但是，LED在普通照明應用中的使用也與日俱增。LED的工作壽命非常長(cháng)，最終能夠提供比熒光技術(shù)更高的效率。

　　LED需要高效的恒流驅動(dòng)器。該驅動(dòng)器結合智能控制技術(shù)，使LED很可能會(huì )成為一種非常獨特的光源。

　　可采用不同的策略將智能控制與LED驅動(dòng)器相結合。首先，可將小型MCU與提供功率調節功能的外部模擬IC相連。PIC10F200(單片機)可向功率IC提供控制信號以調節LED的亮度或顏色。諸如MCP1631等器件可從MCU接收開(kāi)關(guān)時(shí)鐘和參考信號以提供功率調節功能。同一個(gè)MCU可連接多個(gè)MCP1631器件，以對多個(gè)功率通道進(jìn)行控制。

　　實(shí)現智能LED驅動(dòng)器的另一個(gè)方法是將模擬外設與MCU功能相結合。PIC16HV785是一款8位的MCU，它集成有高速比較器、運放和一個(gè)參考電壓模塊?？墒褂媚M外設來(lái)構建所需的任何開(kāi)關(guān)式或線(xiàn)性功率調節電路。

　　采用全數字方式也能實(shí)現智能LED驅動(dòng)器功能。不采用模擬元件，而是使用ADC來(lái)測量LED電流并使用軟件算法對其進(jìn)行調節也能實(shí)現功率調節。dsPIC30F1010 DSC具有特殊的PWM外設、高速ADC和其他旨在支持各種開(kāi)關(guān)電源應用的模擬外設。

　　發(fā)熱是LED的一個(gè)不利因素，也可能是照明裝置設計人員所要解決的最關(guān)鍵的問(wèn)題之一。必須限制LED的工作溫度以保證較長(cháng)的使用壽命。電子溫度檢測是工作在惡劣環(huán)境(比如汽車(chē)或戶(hù)外)下的LED驅動(dòng)器應用的理想之選。MCP9509是一款邏輯輸出溫度傳感器，可安裝在照明裝置中LED附近，以檢測其工作溫度。MCP9509的溫度跳變點(diǎn)可由一個(gè)電阻設定，其漏極開(kāi)路輸出可直接輸入給模擬基準電路，以便根據比較結果切斷LED電流或將電流降至安全的工作水平。如果需要比例溫度控制，則可使用MCP9700溫度傳感器，該傳感器提供的線(xiàn)性電壓輸出信號可連接到MCU的ADC，或直接用來(lái)控制模擬基準信號。

　　所有類(lèi)型的光源均能從通信網(wǎng)絡(luò )獲益以達到節能目的。諸如IEEE 802.15.4等網(wǎng)絡(luò )協(xié)議為傳感器、控制電路和光源間可靠的無(wú)線(xiàn)通信提供了一種經(jīng)濟有效的途徑。Microchip的MRF24J40MA無(wú)線(xiàn)收發(fā)器模塊向設計人員提供了將低功耗2.4GHz無(wú)線(xiàn)控制技術(shù)集成到任何應用的簡(jiǎn)便方法。該模塊提供經(jīng)過(guò)認證的解決方案，使最終用戶(hù)無(wú)需進(jìn)行RF設計。