基于MCU和基于ASIC的LED可控硅調(diào)光方案對(duì)比與解析

關(guān)鍵詞：LED照明，可控硅調(diào)光 MCU
產(chǎn)品欄目：LED CPU/MCU, 光器件
作為一種新的、最有潛力的光源，LED照明以其節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越受到人們重視。加上國(guó)家和地方政府的政策鼓勵(lì)，我國(guó)的LED照明產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了加速發(fā)展階段，運(yùn)用市場(chǎng)迅速增長(zhǎng)。在室內(nèi)照明方面，用LED燈替代傳統(tǒng)的可調(diào)光白熾燈或者鹵素?zé)粢矊⑹谴髣?shì)所趨。由于傳統(tǒng)的白熾燈調(diào)光器采用可控硅調(diào)光器，用LED燈替代白熾燈時(shí)，要求不能改變?cè)芯€路，還要能適應(yīng)現(xiàn)有的可控硅調(diào)光器。針對(duì)這一目標(biāo)市場(chǎng)，目前很多大的半導(dǎo)體廠商（包括國(guó)際知名半導(dǎo)體廠商）都已經(jīng)推出了自己的LED調(diào)光ASIC，但由于LED固有的發(fā)光原理，目前市面上的LED ASIC調(diào)光案都還不是很成熟，都有其固有的問題，本文就將針對(duì)目前的調(diào)光方案做一個(gè)詳細(xì)的分析，并介紹我們基于MCU的調(diào)光方案。
1 LED的發(fā)光特性
目前的新技術(shù)使LED能夠達(dá)到很高的功率水平，LED的功率能夠達(dá)到1W，甚至有些達(dá)到5W，光效達(dá)到60-85LM/W，這種LED設(shè)備稱為高亮LED(HB-LED)。目前我們用在照明上LED都是HB-LED，一般都是選擇1W的LED通過串并聯(lián)的方式組成大功率LED燈，尤其以串聯(lián)為主。這種LED的 為3.4V±2%，正向電流 為350mA左右。其 - 曲線如圖1.1所示。

圖1.1 LED ― 曲線
從圖1中可以看出，當(dāng)加在LED兩端的電壓沒有達(dá)到3.4V之前， 隨著 的增加而增加。當(dāng)加在LED兩端的電壓達(dá)到3.4V時(shí)， 的變化很小，增加LED兩端的電壓只會(huì)增加流過LED的電流，從而改變LED的亮度，直到增加到LED的最大 (350MA)，LED達(dá)到最大亮度。而 一直被箝位在 (3.4V)左右。并且 會(huì)隨著溫度和LED工作時(shí)間的變化而變化，變化曲線如圖1.2所示。

圖1.2 相對(duì)變化對(duì)溫度的變化曲線
從圖1.2可以看出，隨著溫度的上升， 會(huì)逐漸變小，相反，當(dāng)溫度降低時(shí)， 會(huì)增加。當(dāng)LED的溫度上升到85度時(shí), 已經(jīng)有變成3.25V（3.4V-0.15V）,相反當(dāng)LED溫度降到-40度時(shí)， 變成3.6V（3.4V+0.2V）。
所以在LED調(diào)光時(shí)，要想讓LED調(diào)到一個(gè)固定的亮度，就必須要保證一個(gè)固定的 ，也就說要采用恒流控制。 還有另一種方式：恒功率控制。這也是目前市面上調(diào)光ASIC普遍采用的方式。但恒功率控制有其固有的缺陷。
2 恒功率控制LED調(diào)光方式
2.1 理論依據(jù)
恒功率控制方式一般采用單級(jí)FLYBACK拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，基本框圖如圖2.1所示。

圖2.1 恒功率控制方式框圖