基于MCU和基于ASIC的LED可控硅调光方案对比与解析

关键词：LED照明，可控硅调光 MCU
产品栏目：LED CPU/MCU, 光器件
作为一种新的、最有潜力的光源，LED照明以其节能、环保的优势越来越受到人们重视。加上国家和地方政府的政策鼓励，我国的LED照明产业进入了加速发展阶段，运用市场迅速增长。在室内照明方面，用LED灯替代传统的可调光白炽灯或者卤素灯也将是大势所趋。由于传统的白炽灯调光器采用可控硅调光器，用LED灯替代白炽灯时，要求不能改变原有线路，还要能适应现有的可控硅调光器。针对这一目标市场，目前很多大的半导体厂商（包括国际知名半导体厂商）都已经推出了自己的LED调光ASIC，但由于LED固有的发光原理，目前市面上的LED ASIC调光案都还不是很成熟，都有其固有的问题，本文就将针对目前的调光方案做一个详细的分析，并介绍我们基于MCU的调光方案。
1 LED的发光特性
目前的新技术使LED能够达到很高的功率水平，LED的功率能够达到1W，甚至有些达到5W，光效达到60-85LM/W，这种LED设备称为高亮LED(HB-LED)。目前我们用在照明上LED都是HB-LED，一般都是选择1W的LED通过串并联的方式组成大功率LED灯，尤其以串联为主。这种LED的 为3.4V±2%，正向电流 为350mA左右。其 - 曲线如图1.1所示。

图1.1 LED ― 曲线
从图1中可以看出，当加在LED两端的电压没有达到3.4V之前， 随着 的增加而增加。当加在LED两端的电压达到3.4V时， 的变化很小，增加LED两端的电压只会增加流过LED的电流，从而改变LED的亮度，直到增加到LED的最大 (350MA)，LED达到最大亮度。而 一直被箝位在 (3.4V)左右。并且 会随着温度和LED工作时间的变化而变化，变化曲线如图1.2所示。

图1.2 相对变化对温度的变化曲线
从图1.2可以看出，随着温度的上升， 会逐渐变小，相反，当温度降低时， 会增加。当LED的温度上升到85度时, 已经有变成3.25V（3.4V-0.15V）,相反当LED温度降到-40度时， 变成3.6V（3.4V+0.2V）。
所以在LED调光时，要想让LED调到一个固定的亮度，就必须要保证一个固定的 ，也就说要采用恒流控制。 还有另一种方式：恒功率控制。这也是目前市面上调光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调光方式
2.1 理论依据
恒功率控制方式一般采用单级FLYBACK拓扑结构，基本框图如图2.1所示。

图2.1 恒功率控制方式框图