照亮的未来：探索LED调光电源方案

随着科技的进步，LED照明技术已经成为节能和智能照明的主流选择。而LED电源调光方案作为智能照明系统的核心，不仅能够实现灯光的亮度调节，还能通过色温调节等高级功能，为用户带来更加个性化和舒适的照明体验。本文将带您深入了解LED电源调光方案的多样性和应用案例，探索智能照明的未来。

LED电源调光方案：

LED电源调光方案主要通过改变LED的电流或电压来实现亮度调节，常见的调光方式包括模拟调光、PWM调光、TRIAC调光等。每种调光方式都有其独特的优势和应用场景。

模拟调光（CCR）：

模拟调光，即恒流减少调光，通过改变通过LED的电流来线性调整LED的亮度。这种方法简单易行，适用于大多数LED灯具。

PWM调光：

脉宽调制（PWM）调光是一种通过快速开关LED来实现调光的方法。它不会改变LED的色谱，且能够实现非常精细的调光控制。PWM调光的优点在于不会产生色谱偏移，因为LED始终工作在满幅度电流和0之间。

TRIAC调光：

TRIAC调光，也称为前沿切相调光，通过控制交流电的相位来实现调光。这种方法适用于白炽灯和卤素灯，但也适用于LED照明，特别是当需要与现有的调光系统兼容时。

调光技术详解：

PWM调光：航顺MCU通过PWM生成可变占空比的脉冲，来控制驱动器的平均电流增减，从而有效控制LED的亮度。这种调光方式不仅能够实现从100%光输出降至低端光水平的平滑调光，还能确保在整个调光过程中无频闪，提供连续流畅的照明体验。

防频闪技术：为了避免LED在调光过程中的频闪问题，航顺MCU的LED调光引擎采用同步关闭COG PWM输出和负载开关的方法，切断电流衰减路径，实现LED的快速熄灭，从而避免频闪。

峰值电流控制：在调光过程中，航顺MCU通过内部机制来控制峰值电流，可以有效避免因调光不当而产生的峰值电流问题。这种设计有助于保持稳定的照明效果，同时也延长了LED的使用寿命。

这里是参考设计的框图，控制芯片采用了航顺的HK32F0301MC，用MOS管做功率转换，通过PWM调光方式调光接口电路；拓扑结构采用LCC形式，易于实现很宽的输出恒电压和恒电流范围，隔离输出，效率高，纹波电流小，保护功能完善。

产品系统框图

LED电源硬件图

航顺HK32F0301MC系列MCU主要规格

•  CPU 内核

• ARM® CortexTM-M0

• 最高时钟频率：48MHz

• 24 位 System Tick 定时器

• 支持中断向量重映射（通过 Flash 控制器的寄存器配置）

• 工作电压范围：2.4 V ~ 5.5 V产品概述

• 工作温度范围：-40°C ~ +105°C

• 典型工作电流：

• 运行（Run）工作模式：2.751 mA@48 MHz@5V

• 睡眠（Sleep）模式：0.997 mA@48 MHz@5V

• 停机（Stop）模式：373.354 μA@5V（LDO 正常工作）

• 低功耗停机（Low-power Stop）模式：6.876μA@5V（LDO 低功耗）

• 16 KByte Flash（64 页，每页 256 Byte；32 位数据读，32 位数据写）

•  Flash 具有数据安全保护功能，可分别设置读保护和写保护

•  4 KByte SRAM

• CRC 校验硬件单元

• 时钟

• 片内高速时钟（HSI）：48MHz

• 片内慢速时钟（LSI）：60 kHz

• GPIO 外部输入时钟：32MHz（最大值）

• 复位

• NRST 引脚上的低电平（外部复位）

• 窗口看门狗事件（WWDG 复位）

• 独立看门狗事件（IWDG 复位）

• 电源复位

• 软件复位（SW 复位）

• 低功耗管理复位

• GPIO 端口

• 最多支持 18 个 GPIO 端口

• 每个 GPIO 都可作为外部中断输入

• 内置可开关的上、下拉电阻

• 支持开漏（Open-Drain）输出

• 输出驱动能力可配

• IOMUX 引脚功能多重映射控制器

• 小型封装（如 SOP8/TSSOP16）产品，可通过 IOMUX 可以实现单根引脚对应多个 GPIO 或 外设 IO 的映射控制。

• 数据通信接口

• 2 路高速（最高 6 Mbit/s）UART

• 1 路高速（最高 400 kbit/s）I2C：MCU 在 Stop 模式下，支持数据接收唤醒

• 1 路高速（最高 18 Mbit/s）SPI

• 定时器及 PWM 发生器

• 1 个 16 位高级 PWM 定时器（共 4 路 PWM 输出，3 路带死区互补输出）

• 1 个 16 位通用 PWM 定时器（共 4 路 PWM 输出）

• 1 个 16 位基本定时器（支持 CPU 中断）

• 1 个自动唤醒定时器（AWUT），可用于 MCU 停机（Stop）模式下工作

• 片内模拟电路产品概述  

• 1 个 12 位 1 MSPS ADC（最多 7 路外部模拟输入通道和 2 路内部通道，支持差分对输入）

• 1 个上/下电复位电路

• 1 个欠压复位电路

• 1 个内部参考电压（内部参考电压在片内被 ADC 采样）

• CPU 跟踪与调试

• SWD 调试接口

• ARM® CoreSightTM 调试组件（ROM-Table，DWT，BPU）

• 自定义 DBGMCU 调试控制器（低功耗模式仿真控制、调试外设时钟控制、调试及跟踪接口分配）

• ID 标识

• 每颗 HK32F0301MxxxxC 芯片提供一个唯一的 96 位 ID 标识

• 可靠性

• 通过 HBM7000V/CDM2000V/LU800mA 等级测试