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作者：Gavin Hesse 賽普拉斯半導體公司 時間：2009-10-12 來源:電子產品世界 經濟動蕩不安的時代傳達給設計工程師的信息非常明確， 那就是省錢!這一點在LED 成本還很高的照明解決方案中顯得尤為重要。賽普拉斯的 PowerPSoC —— 嵌入式電源控制器有助于降低LED照明方案的成本。 PowerPSoC的集成度較高，不僅包含了配置4路獨立電源類型 (降壓/升壓/升降壓)所需的4路6MHz電流放大器，4路2MHz的遲滯控制器，4個1A、32V的N型場效應管，甚至還內置了最高輸入電壓為32V的降壓控制器，用以提供嵌入式系統所需要的5V電壓。這樣的集成度給客戶帶來的直接好處就是成本優勢。圖 1是標準的照明設計示意圖。該圖看似復雜，但其實可以壓縮為3個單元。首先，電源單元用于提供系統所需要的各類電壓類型， 其輸入電壓范圍為12～32V;其次，LED恒流控制單元為LED串提供恒定的電流;最后，智能控制單元 用于提供調光、通信及其他附加功能。 
為了充分挖掘集成的潛力，需要將圖1中的單通道 LED 控制系統擴展為4條通道。許多LED 裝置需要多條通道以便智能地調整顏色和亮度。圖 2 顯示的是四通道系統。
上述系統顯示，每條 LED 通道都需要一條恒流控制環路，所以即使只需要一個智能控制器，但同樣也會增加成本。PowerPSoC 則完全集成了這些額外的恒流控制器，如圖3中突出部分所示。
實際上，整個4通道 LED 系統都被集成到一個器件中了。對分立器件方案來說，由于每條恒流通道的成本都非常昂貴，因而這可顯著節約 BOM(物料清單)成本。 成本優勢只是其一。相對于分立器件分離式控制器而言，使用嵌入式控制器可為設計提供高度的靈活性。例如，內部遲滯控制器的設置可針對參考電壓進行相應的調整，這實質上意味著照明系統的恒定電流可直接從固件更新，而無需改變外部采樣感應電阻。 由于在1~4條通道中可將PowerPSoC用于引腳兼容的器件，高靈活性也意味著可為多個照明器材提供照明引擎，從而不僅能夠節省大量的工程重復設計工作，同時也意味著可將基礎設計用于辦公環境的白光或娛樂環境的多色彩混合射燈等不同應用領域。 鑒于許多照明設計人員是初次接觸半導體，PowerPSoC 器件要盡量簡單易用。由于 PowerPSoC 的一條通道要用于電源控制，所以其共有三種 PSoC Designer 用戶模塊(用于簡化普通功能實施情況的預配置、預特征化的代碼塊)和三行“C”代碼。 用戶模塊是包含 API 和寄存器設置的預配置代碼塊。設置第一個用戶模塊需要占用一條功率通道，工程師須將電流感應放大器拖放到圖中指定的位置。電流放大器有一些可調節的設置，其中最重要的是增益設置，這也是獨立修改系統恒定電流的另一種方式。 第二個用戶模塊是調光模塊，這也是 PowerPSoC 相對于競爭對手所具有的一種優勢。大多數競爭對手的調光模塊只提供少量 8～10 位 PWM (脈寬調制)硬件，而 PowerPSoC 可提供4個 16 位硬件調光模塊，這些模塊可配置為 PWM 或以下兩種：1、賽普拉斯 PrISM 擴展頻譜信號，其可將照明系統的EMI(電磁干擾)降低到 70dB;2、賽普拉斯硬件密度調制 PWM (DMM)，即 12 位抖動 PWM。 最后一個用戶模塊是遲滯控制器，其與電流放大器、調制器以及內部 n-FET 相連接。所以這些模塊可以針對降壓/升壓/升降壓應用進行相應配置。 包含三條 START 命令的“C”代碼，對于設計人員來說這三條命令再簡單不過了(如圖4)。
除上述功率通道外，PowerPSoC 還包含有數字和模擬資源，可用于 DMX512 和 DALI 等數字通信協議功能，及賽普拉斯 CapSense 觸摸控制專利技術等用戶界面。 總之，PowerPSoC 是正在蓬勃發展的照明市場中一支強勁的新生力量，可為客戶降低BOM中的成本，提供更大的設計靈活性，甚至還能實現更多的功能。其不僅提供光的智能控制，也是LED恒流電源，可有效用來處理通信、調光、輸入電壓及恒定電流控制等問題。 |
