数字信号控制器将智能控制和通信融合到LED照明中

　　图4:调光的数字控制

　　数字LED驱动

　　除了调光控制，DSC还可提供一个有效电源来控制高亮度LED的正向电流。降压和升压开关电源(SMPS)拓扑均可用于为LED供电且均可受益于DSC智能。

　　图5:用于驱动LED或串联LED的降压拓扑

　　当LED或串联LED的正向电压小于电源电压时，使用降压拓扑。在该拓扑中，如图5所示，PWM 控制开关(Q)，而当开关(Q)关闭时检测电阻(Rsns)上的电压对应LED的正向电流。DSC的比较器用于比较电阻(Rsns)上的电压与可配置的内部参考电压，该参考电压与所需的LED正向电流成正比。当检测电压大于内部参考电压时，该模拟比较器将禁止PWM的短路开关(Q)，使得电感(L)通过二极管(D)和LED释放其存储的电流。下一个PWM周期开始时，开关(Q)关闭，并再次开始该过程。DSC的高级特性使该方法可有效调节流经LED的正向电流，而不会造成任何CPU开销。

　　当LED或串联LED的正向电压大于电源电压时，使用升压拓扑，如图6所示。和降压拓扑一样，PWM 控制开关(Q)，监视流经检测电阻(Rsns)的正向电流。DSC上的ADC模块采样检测电阻上的电压，该电压对应LED的正向电流。DSC 上由软件执行的比例积分(PI)控制回路使用该值，根据ADC 读数和对应所需电流的软件参考值来调整开关(Q)的占空比。通过由软件实现PI控制回路，DSC增强了各种控制回路方法的灵活性。同时，降低PI控制回路的CPU开销也意味着DSC可控制多串LED并仍有足够的能力来支持其他特性。

　　图6:用于驱动LED的升压拓扑

　　数字通信

　　DSC具有足够的处理能力，可在智能控制LED装置的同时实现通信协议，而无需单独的通信/控制器件。例如，DMX512照明控制协议使用标准单向通信，即通过一个主器件和多个从器件以每个数据包512字节的速率向各个照明装置发送命令，且可单独寻址每个器件或节点。高速处理支持DSP将执行快速控制回路(如用于升压转换器的PI控制器)作为首要任务，而同时在后台运行通信协议(如DMX512)。由于通信是由软件实现，因此不局限于单个协议，支持使用任何通信机制控制此装置。

　　降低学习难度

　　和任何新技术一样，学习数字LED控制对于设计人员来说并非易事。可以通过使用数字控制LED照明工具包、参考设计和应用笔记来简化。这些通常包括免费的源代码和硬件文档，还会提供可更换的功率级来支持不同电源拓扑。例如，Microchip的DM330014 LED照明开发工具包具有 LED驱动子卡，该子卡支持设计人员在同一电路板上进行多个驱动级实验。

　　LED的高能效和即时调光功能确保该技术将继续推动色彩混合和其他照明应用方面的创新。设计人员将DSC提供的智能控制和通信融合到LED照明装置中，增强了其特性和功能，可在照明应用领域中展现其独到之处和难以置信的惊艳之处。