采用MC9RS08KA2的高亮發(fā)光二級(jí)管應(yīng)用(06-100)

　　電源電壓的補(bǔ)償

　　如果應(yīng)用只需一個(gè)亮度水平，就無需將電位計(jì)連接到KA2模擬比較器的端子上。KA2比較器的正極端子已備有內(nèi)部帶隙電源，VSENSE可以利用此電源電壓參考進(jìn)行比較。KA2上有一個(gè)專用控制位可用于啟動(dòng)此電壓參考。當(dāng)該參考啟動(dòng)時(shí)，相應(yīng)的MCU引腳變成通用輸入輸出端。帶隙電源電壓水平固定在1.24V而不受MCU電源電壓VDD的影響。

　　無論VIN的變化是否反應(yīng)到MCU VDD上，通過對(duì)比VSENSE和固定參考點(diǎn)1.24V，MCU可以調(diào)節(jié)PWM 的占空比，從相應(yīng)地補(bǔ)償VIN a的變化，而令輸出電流保持一個(gè)恒定水平。

　　軟件控制回路

　　KA2沒有專用的PWM模塊。在軟件設(shè)計(jì)的主循環(huán)中，可以監(jiān)控來自RSENSE的反饋電壓，并產(chǎn)生PWM控制的波形作為SW1的開關(guān)操作。PWM打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)的長(zhǎng)短由芯片定時(shí)器溢出的時(shí)間確定。

　　圖5顯示了一般的軟件控制流程。重啟后，MCU開始初始化程序。PWM打開時(shí)間初始化為它的最小值。主控制回路保存兩個(gè)變量：打開時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間變量。這兩個(gè)變量按相反方向調(diào)節(jié)，以便將整體時(shí)間長(zhǎng)短保持在恒定水平。打開時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間一同確定可調(diào)節(jié)的占空比，該值和軟件開銷共同定義PWM周期的長(zhǎng)短。

　　任何用以執(zhí)行其它功能(如亮度調(diào)節(jié))的人機(jī)界面都可以添加到軟件的主控制循環(huán)上。添加的軟件編碼被視為軟件開銷，會(huì)影響整體PWM輸出周期的長(zhǎng)短。

　　PWM輸出周期長(zhǎng)短應(yīng)保持恒定，由要控制循環(huán)中執(zhí)行的CPU周期總數(shù)確定。所需的PWM頻率越高，主控制循環(huán)的編碼預(yù)算越低。例如，如果PWM頻率要求為50KHz，KA2允許的最大總線頻率為10MHz，在這種情況下主控制循環(huán)必須保持在200個(gè)CPU周期。該數(shù)字包括軟件開銷及SW1打開時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間的總和(也就是可調(diào)節(jié)的占空比)。比如說，如果打開時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間總和為128個(gè)CPU周期，則200個(gè)周期中的72個(gè)就成了軟件開銷，該主循環(huán)的可控制占空比范圍則為72/200=36% 到100%。

　　結(jié)語

　　基于MCU的解決方案可為應(yīng)用提供全面靈活性。目前，即使最低端的8位MCU都具有足夠的CPU帶寬，不僅能執(zhí)行DC-DC操作，還可以在應(yīng)用中增加更多功能而幾乎不需要增加成本。MCU的設(shè)計(jì)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)全面的解決方案。飛思卡爾提供的MCU亦支援各種通信標(biāo)準(zhǔn)，如射頻(RF)連接領(lǐng)域的Zigbee 、有線連接領(lǐng)域的LIN、CAN和DMX512等，這為LED照明提供了巨大的應(yīng)用空間。