整理智能照明平臺解決方案

1、精品文檔智能照明平臺解決方案摘要：本文主要介紹了世強電訊基于瑞薩（Renesas）電子為照明應用貼身打造的的高性能78K0/Ix2系列MCI#發(fā)的智能照明平臺解決方案，該方案在硬件、軟件方面滿足中高端照明產(chǎn)品智能化調光控制和組網(wǎng)的需求，具有高性能、低成本的優(yōu)勢。1、 照明技術現(xiàn)狀隨著照明工業(yè)的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了越來越多的照明控制方案，電源的設計、燈的驅動電路、安全保護、管理接口等多個方面都變得愈加靈活，目前照明技術包括主流的熒光燈、LED燈和HID技術等，具廣泛應用使得電源驅動的拓撲結構差異非常大，從常見的Flyback、Buck、Boost以及延伸出來的其他結構都在被大量使用，產(chǎn)品設計是否采用

2、先進的數(shù)字節(jié)能控制設計，是否支持flyback、Buck、Boost等靈活的拓撲結構應用，研發(fā)周期和投放市場時間的長短將決定產(chǎn)品的成敗，然而傳統(tǒng)的照明方案往往是采用專用器件來實現(xiàn)的，難以滿足快速發(fā)展的需求。因此，一個優(yōu)秀的照明平臺解決方案無疑需要支持靈活的拓撲結構應用，并滿足DALI、DMX5120-10V、無線、紅外等當今主流照明控制方案的調光、組網(wǎng)需求，針對這種狀況，世強電訊開發(fā)了以瑞薩（Renesas）電子78K0/Ix2系列MCU為核心的智能照明平臺解決方案，外加豐富的參考設計，在硬件電路和軟件開發(fā)上為照明廠商多樣化的照明設計方案提供有效的指導，幫助廠商高效率開發(fā)擁有自己知識產(chǎn)權的照明

3、系統(tǒng)。78K0/Ix2系歹MCIM瑞薩（Renesas）電子面向照明應用領域精心設計的高性能8位MCU下面對其進行介紹。2、 78K0/Ix2系列MCUH召如圖1,78K0/Ix2系列MCUS位于滿足目前照明市場高分辨率調光控制、異常檢出保護、智能化節(jié)能控制等熱門需求，依靠單MCU?現(xiàn)低成本、高性能的綠色節(jié)能照明系統(tǒng)。精品文檔精品文檔革MCU即可實現(xiàn)低成本&腐性能的綠色節(jié)能照明系統(tǒng)！圖1-78K0/Ix2系列MC四計理念78K0/Ix2系列MClrt置豐富的硬件資源，為靈活的照明電源驅動設計和調光控制提供了優(yōu)秀的硬件支持。具體表現(xiàn)在：1.16bitPWMW器最大計數(shù)時鐘頻率40MHz輸出和比較

4、器連動，進行PFC控制，帶2路死區(qū)時間控制的PW喻出，適合驅動半橋/全橋電路，實現(xiàn)變頻控制；2.內置運放、多路高速10bitA/D和比較器等模擬電路，簡化了外圍電路；3 .定時器能觸發(fā)A/D采樣，捕捉合適的信號有用點；4 .比較器/外部中斷能實現(xiàn)硬件的禁止輸出功能，反應快速，保證安全；5 .定時器遙控接口和UAR也能，面向紅外和無線遙控的應用，有DALI總線接口的通訊模塊，適用于智能照明控制；6 .多個保護模塊：窗口型看門狗、時鐘監(jiān)控、低壓報警等，工作可靠。三、世強智能照明平臺方案世強電訊開發(fā)的智能照明平臺解決方案基于78K0/Ix2系列MCUfc述豐富的硬件功能資源為核心，定位于照明產(chǎn)品高性

5、能、低成本的設計目標，在LED照明、熒光燈、HID照明等領域為客戶提供多種靈活的參考設計。圖2是LED驅動控制應用的參考方案，在該方案中，只需利用比較器、PWM輸出連動功能，就能夠獨立進行3路恒流控制；通過改變內部參考電壓或PWM輸出設置即可實現(xiàn)調光；并且MCUfe持各種彳感器和DALI、DMX512模擬量輸入等多種通信接口，可根據(jù)外部環(huán)境選擇合適的通訊控制方案，實現(xiàn)最佳控制。精品文檔精品文檔口制V圖2-78K0/Ix2LED驅動控制卜面就Flyback電路舉例說明通過比較器進行恒流控制的過程,圖3-Flyback電路恒流控制對于開關電源,LED來PWMB空比決定輸出電壓，如圖3,電路開始工作

6、后,電流經(jīng)采樣后加到MCUJ置比較器端口，和參考值進行比較，產(chǎn)生中斷信號，調整PWM勺占空比，其變化過程見圖4,如當電流大于參考值時，降低占空比;反之，提高占空比，最終達到一個負載電流動態(tài)穩(wěn)定的狀態(tài)。對于調光，78K0/Ix2系列MCUt多種方式來實現(xiàn)，通過改變比較器參考電壓或者利用定時器TMH便口PW嘛出連動功能，另外，我們的方案也可以利用該款MCU雖大的數(shù)據(jù)處理運算能力，通過ADC*能和嵌入的算法控制來實現(xiàn)恒流控制，同時為MCU*能擴展提供了充足資源。精品文檔精品文檔人人人LowDutyHighDutyLowDutyHighDuty圖4-恒流控制原理圖5是世強電訊嵌入DALI協(xié)議的智能照明

7、平臺方案，該方案利用MCUJ置DALI總線接口的通訊模塊，利用單個MCUI成燈具調光、組網(wǎng)，實現(xiàn)高性能的DALI綠色節(jié)能照明系統(tǒng)，目前已經(jīng)作為國內某大型照明廠商的參考設計。DALI從機系統(tǒng)主要分為通訊模塊和LED驅動控制模塊兩部分，外圍電路設計簡單。如圖5,78KCIK：MCV圖5-DALI從機系統(tǒng)結構精品文檔精品文檔采用BOOS電源拓撲結構，輸入電壓經(jīng)過升壓后直接驅動LEW;負載電流采樣，通過嵌入算法實現(xiàn)恒流控制；MCU內置DALI通訊接口，通過總線和DALI主機連接，實現(xiàn)和主機的相互通訊，完成上位機發(fā)出的操作控制指令；燈具溫度、光照度傳感器信號加到MCUS口，實現(xiàn)異常檢測保護。四、總結世強

8、智能照明平臺解決方案基于瑞薩(Renesas)電子為照明應用定身量做的78K0/Ix2系列MCUS計算成，具有以下特點：1、高性能：MC的置ADC比較器、數(shù)字運算放大器等豐富的硬件資源可以支持BUCKBOOSTFLYBAC熔多種靈活的電源驅動設計方案，嵌入DALI、DMX512等照明控制協(xié)議，即可實現(xiàn)照明燈具調光、組網(wǎng)的目的；同時該方案具有過壓、過流、過溫等異常檢出保護功能，產(chǎn)品安全性、可靠性更高；2、低成本：由圖3、圖5可以看出世強智能照明平臺方案電路設計簡便快捷，單MCU付加簡單的外圍電路即可實現(xiàn)智能化控制，目前眾多的ASIC設計方案，除了需要一顆MCUS現(xiàn)智能調光和通訊外，還需專用LED驅動芯片，在較大功率應用中，往往還需要外置的MOSFET所以在成本方面與目前眾多的ASIC方案對比如下：世強智能照明平臺方案ASIC智能照明設計方案主要IC輔助電源、LDOMOSFET78K0/Ix2MCU輔助電源、照明電路驅動IC、MOSFETMCU(非78K0/Ix2)對比分析基于78K0/Ix2MCU的方案在BOM本顯然優(yōu)于ASIC方案，主要在于其強大的照明應用功能可見世強智能照明平臺方案具有很高的性價比，使產(chǎn)品更具市場競爭力；3、78K0/Ix2MCU!身的豐富資源有利于照明產(chǎn)品功能的拓展和多樣化，滿足不同廠商多領域的應用需求，實現(xiàn)高效靈活的功率級應用