基于MCU和基于ASIC的LED可控硅調光方案對比與解析
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最后，調光器的兼容性問題。由于LED是用來替代以前的白熾燈，所以LED調光也必須用可控硅調光。白熾燈是純阻性負載，對可控硅的導通不會造成什么影響，但LED的驅動電路由開關電源組成，就不是一個純負載了，因此會對可控硅造成一定的影響?？煽毓璧臄夭úㄐ魏苋菀桩a生畸變，尤其很難保持很好的導通狀態(tài)。所以在驅動上一般都要加可控硅穩(wěn)定電路。恒功率控制法由于其純硬件實現，就算加了可控硅穩(wěn)定電路，對調光器的適應性也有限。
由于恒功率控制有其結構簡單，成本低的優(yōu)點，而其缺點部分短時間里可能沒能體現出來，所以很多半導體廠商都采用此方法。但若采用MCU控制恒流的方案，以上問題都可以很好的解決。
3 基于MCU控制恒流的方案
世強電訊提出的基于MCU控制恒流的方案整體框圖如圖3.1所示。方案由兩級組成，第一級為FLYBACK，采用閉環(huán)控制以輸出一個穩(wěn)定的電壓給第二級供電，第二級采用MCU控制，組成一個BUCK恒流控制電路。其中MCU要完成的功能包括；1：根據可控硅導通角的大小，給出相應的調光信號。2：根據可控硅斬波后波形的畸變情況決定是否需要改變調光信號。3：通過檢測LED的電流反饋，給出相應的占空比，穩(wěn)定流經LED的電流，達到恒流控制。
圖3.1 基于MCU控制恒流的方案整體框圖本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/169376.htm
3.1 理論依據
恒流控制電路拓撲結構為BUCK電路，BUCK用于恒壓輸出時候，輸入電壓與輸出電壓的關系為：
式中：
為輸出電壓；
D為占空比；
為輸入電壓。
從式3.1中可以看出，輸出電壓與占空比和輸入電壓都成正比。在閉環(huán)控制中，取輸出電壓反饋信號 與預設基準電壓 比較，當輸入電壓一定時，如果 大于 ，則減小占空比D，相反當 小于 時，增大D，以達到穩(wěn)壓的效果。
所以，當BUCK電路用于恒流控制時，只要把電壓反饋信號改成電流反饋信 號就可以達到恒流的效果。
3.2 優(yōu)缺點
由于MCU控制恒流方案由于采用恒流控制，針對恒功率控制方案中出現的問題都能很好的解決；
首先，針對由于 的偏差對LED的使用壽命和顯色性的影響問題。采用恒流控制方案，當 有偏差或者隨著溫度和工作時間的變化而變化時，只要D不變，輸出給LED的電流并不會發(fā)生太大的變化。雖然LED的正向電流 也會隨著溫度和工作時間的變化而變化，但每個LED的 偏差都都不會太大，對于用多個LED串連起來組成的大功率LED燈，并不會對LED的使用壽命和顯色性造成任何的影響。
其次，由于采用閉環(huán)控制，可以達到很高的輸出電流的精度。能保證燈的一致性。
再次，功率兼容性問題。MCU恒流控制方案能兼容額定功率以下的LED燈。對于串聯的LED燈，改變輸出功率的大小，只是改變了LED燈的數目n和輸出給LED燈的電壓 ，并不會改變輸出電流的大小。當輸出功率比額定功率小時，加在LED燈上的箝位電壓 變小，而輸出給LED的電壓 此時依然為額定值，所以流經LED的電流會變大，使得電流反饋信號 大于基準電壓 ，那么占空比會變小，輸出電壓 變小，流經LED的電流也變小，直到額定電流值。所以可以兼容額定功率以下的LED燈。
而針對空載損耗問題，可以用MCU檢測是否有負載接入，當檢測到沒有LED接入時，可以關閉后級的BUCK電路，減小空載損耗。
最后，可控硅的兼容性問題。恒功率控制方案中，采用純硬件模式來穩(wěn)定可控硅的導通，對調光器的適應性還是有限。在MCU控制恒流方案中，除了有硬件穩(wěn)定電路，還有軟件對可控硅斬波后的波形進行辨別處理?？梢酝ㄟ^軟件設置，判斷斬波后的波形是畸變還是真的在調光，從而決定要不要改變相應的調光信號。所以MCU控制恒流方案提高了對調光器的適應性。
當然，由于MCU恒流控制采用兩級閉環(huán)控制方案，相對于ASIC的恒功率單級控制方案，也存在一些不足之處，首先就是在結構上要比恒功率控制方案復雜，成本上略高1~2RMB，另外就是效率比恒功率方案要低，但完全能滿足“能源之星”的要求。
4總結
表1兩種方案的優(yōu)劣對比
通過上述的分析比較，不難看出，在一致性、功率兼容性、調光器的兼容性和對LED的使用壽命和顯色性的影響等關鍵指標方面，MCU控制恒流方案都要比ASIC控制恒功率方案有絕對的優(yōu)勢。
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