基于78K0/Ix2系列MCU的智能照明平臺

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MCU開發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品智能化調光控制和組網的需求，具有高性能、低成本的優勢。

　　一、 照明技術現狀

　　隨著照明工業的迅速發展，出現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、管理接口等各方面都變得愈加靈活。目前，照明技術主要包括主流的熒光燈、LED燈和HID技術等，其廣泛應用使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，產品設計是否采用先進的數字節能控制設計，是否支持flyback、Buck、Boost等靈活的拓撲結構應用，研發周期和投放市場時間的長短將決定產品的成敗，然而傳統的照明方案往往是采用專用器件來實現的，難以滿足快速發展的需求。

　　因此，一個優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、DMX512、0-10V、無線、紅外等當今主流照明控制方案的調光、組網需求，針對這種狀況，世強電訊開發了以瑞薩(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，幫助廠商更高效地開發擁有自己知識產權的照明系統。

　　二、 78K0/Ix2系列MCU介紹

　　78K0/Ix2系列MCU是瑞薩(Renesas)電子面向照明應用領域精心設計的高性能8位MCU，如圖1，該系列MCU定位于用于滿足目前照明市場高分辨率調光控制、異常檢出保護、智能化節能控制等熱門需求，依靠單MCU實現低成本、高性能的綠色節能照明系統。

　　圖1-78K0/Ix2系列MCU設計理念

　　78K0/Ix2系列MCU內置豐富的硬件資源，為靈活的照明電源驅動設計和調光控制提供了優秀的硬件支持。具體表現在：

　　1.16 bit PWM計時器最大計數時鐘頻率40MHz，輸出和比較器連動，進行PFC 控 制，帶2路死區時間控制的PWM輸出，適合驅動半橋/全橋電路，實現變頻控制;

　　2.內置運放、多路高速10bit A/D和比較器等模擬電路，簡化了外圍電路;

　　3. 定時器能觸發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UART功能，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

　　世強電訊開發的智能照明平臺解決方案主要基于78K0/Ix2系列MCU上述豐富的硬件功能資源為核心，定位于照明產品高性能、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輸出設置即可實現調光;并且MCU支持各種傳感器和DALI、DMX512、模擬量輸入等多種通信接口，可根據外部環境選擇合適的通訊控制方案，實現最佳控制。

　　圖2-78K0/Ix2 LED驅動控制

　　下面就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