開關式可調光LED驅動器具有顯著的性能并可以精準控制LED電流，也具有調光功能，這使終端用戶在降低功耗的同時制作很好的燈光效果。
本文引用地址: http://power.21ic.com//led/technical/201807/74924.html
8位微控制器可以提供必要的構件用來通信、定制和智能控制，核心獨立外設集成比單純的模擬或ASIC集成電路能提供更大的靈活性，并能改進擴大發光產品的產能并避免同質化。具有預測故障維修、能量監測、顏色和溫度維修、遠程通信控制的高級特性，這使得智能照明解決方案更具吸引力。
盡管LED驅動器比之前的照明方案提供很多優勢，在實際應用中還存在一些小問題，通過本系列的文章我們將了解8位MCU如何消除這些小問題，從而制作出比之前的傳統方案產能更大的高性能開關式LED驅動方案。
8位微控制器可以單獨用來控制最多4個LED通道，這是現成的大多數LED驅動控制器所不具備的，在圖1，LED調光引擎可以通過微控制器外設中制作出來，這些引擎有獨立的閉流路來控制開關式功率變換器，帶有最小化的CPU介入，這使得CPU可以專門運行其他重要任務比如監視功能、通信或其他的系統智能。 開關式可調光LED驅動器具有顯著的性能并可以精準控制LED電流，也具有調光功能，這使終端用戶在降低功耗的同時制作很好的燈光效果。
8位微控制器可以提供必要的構件用來通信、定制和智能控制，核心獨立外設集成比單純的模擬或ASIC集成電路能提供更大的靈活性，并能改進擴大發光產品的產能并避免同質化。具有預測故障維修、能量監測、顏色和溫度維修、遠程通信控制的高級特性，這使得智能照明解決方案更具吸引力。
盡管LED驅動器比之前的照明方案提供很多優勢，在實際應用中還存在一些小問題，通過本系列的文章我們將了解8位MCU如何消除這些小問題，從而制作出比之前的傳統方案產能更大的高性能開關式LED驅動方案。
8位微控制器可以單獨用來控制最多4個LED通道，這是現成的大多數LED驅動控制器所不具備的，在圖1，LED調光引擎可以通過微控制器外設中制作出來，這些引擎有獨立的閉流路來控制開關式功率變換器，帶有最小化的CPU介入，這使得CPU可以專門運行其他重要任務比如監視功能、通信或其他的系統智能。
圖1：8位Microchip微控制器PIC16F1779控制的4個LED發光二極管串電路圖
在圖2，LED驅動器基于電流模式的升壓轉換器，由LED調光引擎控制，該引擎主要包括核心獨立外設(CIP)比如互補輸出發生器(COG)、數位訊號調變器(DSM)、比較器、可編程斜坡發生器(PRG)、運算放大器(OPA)、脈沖寬度調制器3(PWM3)。片上外設比如固定電壓穩壓器(FVR)、數字模擬轉換器(DAC)、捕捉/比較/PMW(CCP)， 這些核心獨立外設(CIP)與片上外設結合起來形成整個引擎。COG提供高頻轉換脈沖給MOSFET Q1用來對LED發光二極管串進行轉能和供電，CCP設定COG輸出的切換時間，占空比用來保持LED恒定電流并取決于比較器輸出，當電壓通過Rsense1超出PRG模塊的輸出時比較器產生輸出脈沖，PRG的輸入來自OPA在反饋電路的輸出，當占空比大于50%時PRG作為斜坡補償器而抵消固有的次諧波振蕩。
圖2：LED調光引擎
帶有Type II補償器的運算放大器(OPA)模塊作為帶有誤差信號放大器(EA)，固定電壓穩壓器(FVR)作為數字模擬轉換器(DAC)的輸入提供參考電壓給基于LED恒定電流參數的運算放大器(OPA)的同相輸入。
為實現調光，脈沖寬度調制器3(PWM3)作為捕捉/比較/PMW(CCP)輸出的調節器驅動MOSFET Q2快速開關LED ，調節可以通過數位訊號調變器(DSM)模塊實現，調節的輸出信號供給互補輸出發生器(COG)。脈沖寬度調制器3(PWM3)提供帶有可變占空比的脈沖控制驅動器的平均電流從而控制LED的亮度。
LED調光引擎除了實現傳統的LED驅動控制器的功能，還可以解決LED驅動器產生的傳統問題，現在我們來看如何使用LED調光引擎解決這些傳統的問題。
閃爍變化可能是傳統的開關式調光LED驅動器會產生的問題，閃爍變化要按照人們的需求進行，為避免閃爍變化而實現平穩的調光效果，驅動器必須將調光步驟伴隨著連續流動的效果從100%的高光水平一直降到低光水平，由于LED會瞬間響應電流的變化而沒有阻尼效應，因此LED驅動器必須具有足夠的調光步驟從而在視覺上察覺不到變化，為達到這種需求，LED調光引擎采用脈沖寬度調制器3(PWM3)控制LED的調光，脈沖寬度調制器3(PWM3)有16位的分辨率，占空比從100%到0有65536個步驟，這保證了光水平的平穩過渡。
LED色溫變化
LED驅動器也可以調節LED的色溫，這種顏色變化可以被人們察覺并衰減LED的高光補償。圖3是傳統的脈沖寬度調制器(PWM)LED的調光波形，LED關閉時，LED的電流由于輸出電容的遲緩放電而逐漸減小，這可以引起LED色溫的變化和更高的功耗。
圖3：LED調光波形
輸出電容的遲緩放電可以使用負荷開關消除，比如在圖2，電路使用Q2作為符合開關，LED調光引擎同時關閉互補輸出發生器(COG)脈沖寬度調制器(PWM)的輸出和Q2從而切斷減幅電流使LED快速關閉。
電流調峰
當使用開關式整流器驅動LED時，反饋電路是用來配置LED電流，然而在調光時如果操作不當則反饋電路能產生電流調峰(見圖3)，再看圖2，當LED開啟時，電流被傳輸給LED，通過Rsense2的電壓供給了誤差信號放大器(EA)。當LED關閉時，沒有電流傳輸給LED，Rsense2的電壓變為0。在這個調光時的斷電時間，誤差信號放大器(EA)的輸出增加到最大值并使誤差信號放大器(EA)的補償網絡過度充電。當調節的PWM再次開啟，在高峰值電流傳輸給LED使其恢復之前還需要幾個周期，此電流調峰會縮短LED的使用壽命。