基于SE8510的反激隔離電源設計解決MCU的供電問題
發布時間：2013-11-29 10:54
發布者：eechina
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作者：成都星芯微電子科技有限公司 馬坤 摘要 隨著LED照明領域的發展，其控制方法也在逐步提高。而PWM技術利用數字輸出來對模擬電路進行控制的優點被應用于眾多領域。本文簡要介紹了基于SE8510設計的反激隔離電源在采用單片機產生PWM波來控制LED亮度的方法的同時，解決MCU的供電問題，同時介紹了一些控制方案，調節輸出電流以及調節LED色溫和亮度等。 1.基于SE8510的反激式隔離電源設計 圖1是SE8510反激式隔離電源系統原理圖，SE8510是離線式隔離原邊控制反激LED驅動控制IC。SE8510使用了一個堅固的高壓隔離工藝能夠承受一個輸入電壓達450 v的沖擊，具有8-450V的寬輸入電壓范圍。因此SE8510可以通過主線輸入電壓直接驅動,簡化變壓器的設計過程。具有準確的LED調節功能，PWM調節控制，開短路保護，過溫保護等多功能。使整體應用設計比以往的方案設計變的更加簡單。 
圖1：SE8510反激式隔離電路圖 2.支持PWM調節輸出電流，改變LED亮度 PWM調光通過PIN DIM加一個低頻方波信號就可以實現。當PWM信號為零,門驅動器是關閉的,當PWM信號高(> 300 mv),門驅動器是啟用的。LED電流與PWM波的占空比成正比。為了減少頻率干擾，建議PWM控制信號的頻率設定在200HZ-500HZ之間。 3.提供MCU供電系統，解決MCU控制系統供電問題 如圖2所示，傳統采用MCU輸出PWM控制信號控制系統的原理圖。在設計中，就會遇到需要給MCU的供電問題。 （1）本身設計AC-DC系統恒流輸出控制LED亮度。但是MCU的供電選取。采用獨立一組AC-DC電源作為MCU的供電系統。造成成本增加而且這樣演變成設計2個獨立的AC-DC電源。 （2）從AC-DC LED恒流驅動電源中提供電量。采用輔助繞組供電，MCU供電和AC-DC控制IC 的供電取用同一個繞組端。但是在MCU發出控制信號控制AC-DC控制IC，使AC-DC系統停止，會導致輔助繞組也掉電。造成MCU的斷電現象。 （3）將MCU控制放在AC-DC 次級部分，同樣的在AC-DC 系統關閉的情況下，輸出電壓也會下降。通�？蛻粼O計采用輸出加大輸出電容，使放電變慢，從而提供給MCU。造成輸出電容體積和成本的加大。
圖2：傳統采用MCU輸出控制信號控制系統圖
圖3：SE8510提供MCU供電，解決系統斷電MCU供電問題 圖3所示，SE8510內部采用了專用的供電系統專利技術。使用一個堅固的高壓隔離工藝能夠承受一個輸入電壓達450v的沖擊，具有8-450V的寬輸入電壓范圍。在IC內部增加了一個從VIN-VDD的高壓供電系統。使VDD的電壓為8V，并且具有5mA的帶載能力（由于IC封裝形式為SOP8，耗散功率的影響）。足夠MCU和一些PWM產生電路正常工作(MCU工作電流2mA)。 將VDD電壓通過一個小小的穩壓模塊，例如7805，或采用三極管組成的穩壓器降到5V。提供給MCU或PWM信號產生電路。例如NE555產生的PWM占空比可調的發生電路。在MCU發出PWM低信號時，雖然SE8510系統關閉。但是由于IC內部VIN-VDD高壓模塊獨立工作使得VDD保持一個8V的電壓存在，不至于MCU斷電導致程序重啟。而且更加的節省外部供電系統電路帶來的高成本和大體積。 4.支持多種控制模式，使設計變得更加靈活 隨著LED照明使用的多樣化，而且在某些特定場合更加的體現出節能環保。智能化控制已經越來越大的受到消費者的喜愛。例如在地下停車場，需要人體感應控制實現全亮和半亮的控制。如采用聲控，樓梯走廊的節電控制。還有采用遠程遙控控制，支持0-10V、RF等多種調光，應用場合更廣。 基于SE8510設計的反激式隔離，高PFC，無頻閃，聲控和人體感應系統應用圖。
圖4：基于SE8510設計的反激式隔離高PFC，無頻閃，聲控和人體感應系統應用圖。 虛線框內為人體紅外感應控制電路和聲控模塊。 在拓展應用中，增加多組甚至增加遙控控制LED燈的色溫，使用其中一組帶載LED燈珠為冷白，另外一組帶載LED燈珠為暖白。在控制MCU輸出不同的信號給SE8510，控制輸出不同帶載的變化亮度來實現調節LED色溫。
采用單組MCU控制系統控制多組LED驅動模塊，實現調節LED色溫，亮度變化。
采用無線控制模塊，增加一個接收模塊控制多組LED驅動模塊。采用wifi、2.4G射頻、紅外遙控，藍牙功能等技術。將改變LED亮度系統開發結合手機控制。實現LED照明的更高使命。 |
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