電源與電源管理技術(shù)發(fā)展趨勢

　　能源成本的驟增(也可以說是不可預(yù)期)促進了對節(jié)能技術(shù)的需求。無論是電子消費品還是商業(yè)應(yīng)用，電機和照明在總能耗中都占相當大的比重。嵌入式單片機(MCU)及相關(guān)模擬外設(shè)具有高效的電源轉(zhuǎn)換功能，還提供可降低能耗的智能工作模式。

　　利用8位、16位和32位MCU可以實現(xiàn)廉價的電機控制方案。PIC16HV616等MCU包含PWM模塊及其他模擬外設(shè)，能對步進電機以及有刷和無刷電機進行控制。

　　Microchip Technology(美國微芯科技公司)的dsPIC33FJ12MC201 DSC提供了高度優(yōu)化、兼具成本效益的解決方案，能實現(xiàn)三相電機的高級控制。這款20引腳的DSC(數(shù)字信號控制器)器件包含一個快速模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和一個電機控制PWM模塊，前者能夠同時采集多通道的信號，后者則具備管理三相電機功率控制級所需的功能。

　　許多國家如今已經(jīng)貫徹了將逐步淘汰低能效白熾燈的規(guī)劃。目前，熒光燈是使用最廣泛的替代品。但是，LED在普通照明應(yīng)用中的使用也與日俱增。LED的工作壽命非常長，最終能夠提供比熒光技術(shù)更高的效率。

　　LED需要高效的恒流驅(qū)動器。該驅(qū)動器結(jié)合智能控制技術(shù)，使LED很可能會成為一種非常獨特的光源。

　　可采用不同的策略將智能控制與LED驅(qū)動器相結(jié)合。首先，可將小型MCU與提供功率調(diào)節(jié)功能的外部模擬IC相連。PIC10F200(單片機)可向功率IC提供控制信號以調(diào)節(jié)LED的亮度或顏色。諸如MCP1631等器件可從MCU接收開關(guān)時鐘和參考信號以提供功率調(diào)節(jié)功能。同一個MCU可連接多個MCP1631器件，以對多個功率通道進行控制。

　　實現(xiàn)智能LED驅(qū)動器的另一個方法是將模擬外設(shè)與MCU功能相結(jié)合。PIC16HV785是一款8位的MCU，它集成有高速比較器、運放和一個參考電壓模塊。可使用模擬外設(shè)來構(gòu)建所需的任何開關(guān)式或線性功率調(diào)節(jié)電路。

　　采用全數(shù)字方式也能實現(xiàn)智能LED驅(qū)動器功能。不采用模擬元件，而是使用ADC來測量LED電流并使用軟件算法對其進行調(diào)節(jié)也能實現(xiàn)功率調(diào)節(jié)。dsPIC30F1010 DSC具有特殊的PWM外設(shè)、高速ADC和其他旨在支持各種開關(guān)電源應(yīng)用的模擬外設(shè)。

　　發(fā)熱是LED的一個不利因素，也可能是照明裝置設(shè)計人員所要解決的最關(guān)鍵的問題之一。必須限制LED的工作溫度以保證較長的使用壽命。電子溫度檢測是工作在惡劣環(huán)境(比如汽車或戶外)下的LED驅(qū)動器應(yīng)用的理想之選。MCP9509是一款邏輯輸出溫度傳感器，可安裝在照明裝置中LED附近，以檢測其工作溫度。MCP9509的溫度跳變點可由一個電阻設(shè)定，其漏極開路輸出可直接輸入給模擬基準電路，以便根據(jù)比較結(jié)果切斷LED電流或?qū)㈦娏鹘抵涟踩墓ぷ魉?。如果需要比例溫度控制，則可使用MCP9700溫度傳感器，該傳感器提供的線性電壓輸出信號可連接到MCU的ADC，或直接用來控制模擬基準信號。

　　所有類型的光源均能從通信網(wǎng)絡(luò)獲益以達到節(jié)能目的。諸如IEEE 802.15.4等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議為傳感器、控制電路和光源間可靠的無線通信提供了一種經(jīng)濟有效的途徑。Microchip的MRF24J40MA無線收發(fā)器模塊向設(shè)計人員提供了將低功耗2.4GHz無線控制技術(shù)集成到任何應(yīng)用的簡便方法。該模塊提供經(jīng)過認證的解決方案，使最終用戶無需進行RF設(shè)計。