LED电源解决方案:控制正向电流

　　电流控制是这个平台的与众不同之处。该解决方案利用微控制器外设(高分辨率定时器和快速模数转换器)来管理电流控制过程。

　　触发器/时钟控制器是定时器架构的组件之一，模数转换器触发电路是触发器/时钟控制器内置的一个特殊功能，通过TRGO信号可以管理模数转换器的四个触发信源事件 (Reset, Enable, Up/Down, Count)。

　　在这个架构内有一个与PWM周期中心对准的三角形载波，当达到最大计算值时，该三角形载波利用TRGO信号触发模数转换器，这个最大值正好是导通时间(Ton/2)波形周期的中间。

　　如果能够保证连续导通模式运行，这个触发操作与随后的模数转换过程将会计算出均流值，而不是在电流增大期间通过软件处理过程来估算均流，如图2b所示。

　　图2:a) 在导通期间(Ton)的LED电流; b) 在Ton/2期间的模数转换器触发操作

　　这个触发功能嵌入在定时器架构内，因为在转换数据能够用于电流回路通过标准PI控制器调整电流前，转换操作都是由软件管理的，所以不会给CPU增加负荷。

　　此外，Ton/2电流值不受开关操作的影响(图3a)，因为没有阻容滤波器引起的延时，所以电流检测精度不再是问题。具有PWM调光功能的电流调整波形如3b所示。

　　图3:a) LED电流(绿色波形)和并联变阻器上的电压(紫红色波形); b) LED灯串上的均流控制

　　一旦转换操作结束，电流控制立即逐个通道地每3个PWM周期执行一次转换结束中断服务处理程序(End Of Conversion Interrupt Service Routine)，以确保适合的控制器带宽。为最大限度地减少因控转换时间造成的通道之间电流失匹，当控制器对其中一个通道进行转换和调整操作时，同时还利用不同的采样时间控制其余的通道。

　　为了在白天改变输出光通量，调整照明系统的总体亮度，该平台还在LED整流电路内增加调光功能。

　　为了全面地分析采用反向降压转换器拓扑实现的数字电流控制器，图4对能效与电流负载进行了对比分析。在全负载时，四条通道可实现97%的总能效，这可满足主要的节能要求。

　　图4：能效

　　最后，过压保护、过流保护和LED短路保护(有维修人员检修的应用情景)进一步完善了这个街道照明平台的性能和市场竞争力。该平台的优点包括：可以轻松实现1到16路输出通道，用软件和灵活的数字控制器控制的1W、3W或大功率LED的电源模块，为可调光的多灯串架构的高能效街道照明系统提供最佳的解决方案。