基于低成本微处理器的高亮度LED控制解决方案

选择适当的微控制器用于恒流HBLED控制

开关模式电源（SMPS）要求准确的开关频率和占空比，PWM信号抖动会反映在输出电压，进而反映在HBLED强度中。同时，为了节省感应器成本和电容器大小，必须将开关频率提高为数万赫兹。模数转换器分辨率和通道可用性，对于随时监测和控制HBLED电流和电压也很重要。

为了实现HBLED恒流控制，S08MP16测量反映在电流检测电阻里的HBLED灯串电流，这个电阻与HBLED灯串进行串联。 S08MP16嵌入式12位模数转换器，可以使用小电阻值，功耗极小。此外，通过使用ADC和电阻分压器，可以测量过流和过压情况下的SMPS输出电压及诊断开放负荷。

图3 嵌入式PID控制框图

为了控制开关式电源频率和占空比，可以使用FlexTimer（FTM）模块;在适合汽车版本中使用高达 40MHz的定时器操作频率，可以生成高频率和高分辨率的脉冲宽度调制（PWM），每个灯串上可与更多HBLED一起操作，在进行小型操作时不会出现HBLED强度不稳定的情况。此外，可编程时延模块（PDB）用于在该应用程序中，可以将ADC读数与PWM 切换频率同步，从而确保只有在ON(开)状态下电流出现稳定时才会显示ADC读数。

如何计算八位微控制器的恒流控制算法

在大部分情况下，简单的控制回路就能确保HBLED的正确驱动；借助闭环控制，该模块能补偿电池电压、温度或在开环中可能影响到HBLED电流的任何其他参数变化。

进行恒流控制时，该模块提供在规定电压保持HBLED灯串所需的电压，这也使得每个灯串上的HBLED数目可以灵活设置，不需要进一步的校准和硬件更改。

要在8位微控制器中集成控制回路，应避免使用浮点库；在本例中，可以使用16位变量来完成计算。

结论

要驱动HBLED很简单，但要在不提高成本的情况下高效、可靠地驱动HBLED，则没那么简单。而使用8位低成本微处理器，只要它有正确的外设，就可以节省成本，并能高效、可靠地驱动HBLED。硬件和固件设计对于确保HBLED应用在模块预期的使用周期期内表现出预期的性能至关重要。

尽管本文的设计针对的是汽车应用，但这些概念和解决方案可以在使用HBLED的许多其他工业和消费电子应用中使用。