數字信號控制器將智能控制和通信融合到LED照明中

　　圖4:調光的數字控制

　　數字LED驅動

　　除了調光控制，DSC還可提供一個有效電源來控制高亮度LED的正向電流。降壓和升壓開關電源(SMPS)拓撲均可用于為LED供電且均可受益于DSC智能。

　　圖5:用于驅動LED或串聯LED的降壓拓撲

　　當LED或串聯LED的正向電壓小于電源電壓時，使用降壓拓撲。在該拓撲中，如圖5所示，PWM 控制開關(Q)，而當開關(Q)關閉時檢測電阻(Rsns)上的電壓對應LED的正向電流。DSC的比較器用于比較電阻(Rsns)上的電壓與可配置的內部參考電壓，該參考電壓與所需的LED正向電流成正比。當檢測電壓大于內部參考電壓時，該模擬比較器將禁止PWM的短路開關(Q)，使得電感(L)通過二極管(D)和LED釋放其存儲的電流。下一個PWM周期開始時，開關(Q)關閉，并再次開始該過程。DSC的高級特性使該方法可有效調節流經LED的正向電流，而不會造成任何CPU開銷。

　　當LED或串聯LED的正向電壓大于電源電壓時，使用升壓拓撲，如圖6所示。和降壓拓撲一樣，PWM 控制開關(Q)，監視流經檢測電阻(Rsns)的正向電流。DSC上的ADC模塊采樣檢測電阻上的電壓，該電壓對應LED的正向電流。DSC 上由軟件執行的比例積分(PI)控制回路使用該值，根據ADC 讀數和對應所需電流的軟件參考值來調整開關(Q)的占空比。通過由軟件實現PI控制回路，DSC增強了各種控制回路方法的靈活性。同時，降低PI控制回路的CPU開銷也意味著DSC可控制多串LED并仍有足夠的能力來支持其他特性。

　　圖6:用于驅動LED的升壓拓撲

　　數字通信

　　DSC具有足夠的處理能力，可在智能控制LED裝置的同時實現通信協議，而無需單獨的通信/控制器件。例如，DMX512照明控制協議使用標準單向通信，即通過一個主器件和多個從器件以每個數據包512字節的速率向各個照明裝置發送命令，且可單獨尋址每個器件或節點。高速處理支持DSP將執行快速控制回路(如用于升壓轉換器的PI控制器)作為首要任務，而同時在后臺運行通信協議(如DMX512)。由于通信是由軟件實現，因此不局限于單個協議，支持使用任何通信機制控制此裝置。

　　降低學習難度

　　和任何新技術一樣，學習數字LED控制對于設計人員來說并非易事?？梢酝ㄟ^使用數字控制LED照明工具包、參考設計和應用筆記來簡化。這些通常包括免費的源代碼和硬件文檔，還會提供可更換的功率級來支持不同電源拓撲。例如，Microchip的DM330014 LED照明開發工具包具有 LED驅動子卡，該子卡支持設計人員在同一電路板上進行多個驅動級實驗。

　　LED的高能效和即時調光功能確保該技術將繼續推動色彩混合和其他照明應用方面的創新。設計人員將DSC提供的智能控制和通信融合到LED照明裝置中，增強了其特性和功能，可在照明應用領域中展現其獨到之處和難以置信的驚艷之處。