基于dsp单芯片多路电源探究

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1、基于DSP单芯片多路电源探究　　中图分类号：TN86文献标识码：A文章编号：本研究揭示了一种基于DSP单芯片的多路电源的原理。电源中包含ZIGBEE无线模块，DMX512模块，以一片DSP芯片输出的8路PWM信号管理8路开关电源的MOSFET，通过AD功能采集电源的电流信号实现闭环反馈，电源采用高效率的BUCK模式。非常适合于大功率LED路灯、隧道灯上使用。此电源具有监测灯具温度，实时调节电流，监测LED的电流功能，从而我们可以根据实际的照明要求来调节灯光的亮度，也可以通过通讯模块将灯具的运行情况实时的回传到数据管理中心。方便了路灯、隧道灯的管理，降低了

2、维护成本，节约了大量的电费。一种基于DSP高性能的多路电源，其特征在于，所述系统包括至少一个高性能DSP芯片，至少一个基于ZIGBEE协议的无线传输模块；电源的输入电压采用安全电压DC48V,电源的拓扑结构采用高效率的BUCK方式。8根据权利要求1所述的高性能DSP芯片，其特征在于：DSP芯片至少有8路PWM寄存器，9路AD转换功能口，1路UART接口，以及相关的一些通讯GPIO口，8路PWM可以控制8路电源的开关器件，9路AD转换功能口中的8路作为电源检测信号使用，一路检测电源的温度使用，UART口作为ZIGBEE模块通讯使用根据权利要求2所述的8路P

3、WM控制，其特征在于：使用DSP的PWM来管理开关电源的开关器件，从而可以不使用电源管理芯片，可以根据电源的输出反馈来实时的控制开关频率。基于DSP单芯片高性能LED灯具电源技术领域本研究涉及大功率的LED灯具数字电源，涉及一种新的LED照明电源的管理系统，技术背景目前路灯照明所采用光源有白炽灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯、荧光灯等，这些灯存在不环保（含有汞、铅、砷等重金属物质对环境有害）、高能耗、短寿命等缺点，所以，伴随着全球性环保意识的增强，在世界各国，尤其是发达国家和地区，绿色照明的应用将越来越普及，这些路灯将逐渐被绿色环保的光源所取代。大功

4、率高亮度电力LED是一种高效、节能、发光寿命长的绿色环保光源，对于保护环境、节约能源、保护人类健康都具有重大意义。而调节高亮度电力LED的亮度是通过调节流过LED的电流来实现，所以对LED路灯的亮度控制一般通过控制LED8驱动电路的输出电流来实现。目前，在高亮度LED路灯驱动器领域，国内外应用较广的主要有“采用专用电源芯片”和“采用分立元件的开关电源”两种主要的技术解决方案，而为了“智能化”的需要，通常在这两种方案的基础上加入单片机作为系统管理的主控芯片，所以这两种解决方案可以归结为“系统管理+电源控制”的“传统多芯片技术方案”，存在使用芯片多、硬件结构

5、复杂的缺点，特别是当需要在一个LED路灯驱动器需要驱动多路高亮度LED串时，这种缺点尤为突出。而在2009年4月份，赛普拉斯半导体公司(CypressSemiconductorCorporation)宣布推出了集成嵌入式功率控制器的PowerPSoC系列产品，这是业界首款可同时控制和驱动大功率LED的单芯片解决方案，将四路恒流调节器和MOSFET与赛普拉斯的PSoC可编程片上系统集成在一起，组成一款专用的集成芯片，提高了系统的集成度，但同时也牺牲了系统硬件设计的灵活性，而当一个驱动器需要驱动大于四路LED串时，这种专用集成芯片的局限性亦将随着驱动路数的增

6、加而越来越明显。针对“传统方案”中需要使用多颗芯片（主控芯片加多颗电源芯片）、硬件设计复杂以及现有专用集成单芯片技术方案不易扩展硬件的现状，本方案将系统管理及电源控制进行功能整合，提出了基于PiccoloMCU的低成本单芯片电源解决方案。研究内容8新型PiccoloTMF2802x/F2803xMCU采用最新的架构技术成果及增强型外设，其封装尺寸最少为38引脚，能够在低成本的应用中带来32位实时控制功能的优势。实时控制通过在诸如太阳能微型逆变器、LED照明、大型家用电器以及混合动力车载电池等工业、消费类及车载应用中实施高级算法，从而可实现更高的系统效率与

7、精度。Buck型开关电源是被广泛应用的电源解决方案之一，通过选择合适的输出电感及开关频率，便可以使系统工作在电感电流连续的模式；基于TMS320F28027的LEDLightingDemo则是根据Buck型开关电源原理，充分利用TMS320F28027片上PWM（多达8路PWM输出）及ADC（多达16通道ADC）等外设资源并结合相应的控制算法实现电流的闭环控制。图1.1所示为系统的框图，系统包括主控芯片（TMS320F28027）、驱动电路、开关元件、反馈网络、储存系统配置信息的片外存储器、数据采集接口及系统扩展接口等七个模块。主控芯片上电复位后从片外存

8、储器中加载LED亮度、亮灭时段、亮灭方式等参数的设定值作为控制参数，通过对这些控