MCU可助力實現LED照明智能化。LED照明系統商可依托內建BCCU功能的MCU，大幅縮短開發出智能高功率LED燈泡的上市時間，并協助終端使用者達成輕松且精準調光的目的，同時避免閃爍的問題。英飛凌XMC1200作為上述特性的單芯片解決方案，可以節省大量的CPU開銷，大幅降低軟件開發的時間，有效的減少人為導致的軟件錯誤風險。同時XMC1200系列MCU具有高性能、大容量、高可靠性的特點，可以將智能照明廣泛的應用于生活、工業的各個方面。

達成燈泡控制調變，LED開關切換速度成關鍵。調變指的是能夠快速開關LED，若切換速度夠快，人眼便無法辨識，看到的亮度將取決于LED開啟的平均時間。最常見的調變方式為脈沖寬度調變（PWM）和脈沖密度調變（PDM）（圖2）。其中，PDM能在對等的系統頻率下達到更高的分辨率，電磁干擾（EMI）特性更佳，且因為本身切換速率高，因此不容易發生閃爍。

圖1-大約25%亮度下的PWM和PDM調變

戶外型LED燈泡的控制裝置內包含電源供應器和驅動器。其中，標準電源供應器的重要器件包括橋接整流器、功率因子校正器（PFC）及半橋諧振（LLC）諧振轉換器的降壓轉換器（圖1）。

圖2-四信道LED照明引擎范例

LED電流透過線性或切換式LED驅動器，固定為仔細選定的值，選定的LED電流則取決于系統器件和所需的最高亮度，如350毫安培（mA）或700毫安培。一般街燈的LED都以相同的電流驅動，建筑照明經常使用的多色燈泡，則可能使用完全不同的LED通道電流。調光時，通常是透過通訊，如數字可尋址照明接口（DALI）或傳感器輸入（如環境光源）觸發；燈泡的亮度和/或顏色則是透過調變驅動器的輸入（EnableInput）加以控制。

產業界所開發適用于LED照明的微控制器（MCU）包含亮度及色彩控制單元（BCCU），能在最多九個信道上產生PDM訊號。高功率調光燈泡的特殊挑戰在于LED驅動器需要最短的停留時間，LED驅動器EnableInput的調變訊號必須在最短的時間間隔內保持恒定。從經驗法則得知，功率越高需要的最短停留時間就越長，只有這樣才能保持穩定且準確的LED電流。但在高分辨率和高比特率下，尤其是在低亮度的情況下，調變訊號卻可能違反此要求。

目前產業界開發適用于LED照明的MCU可適時稍微重新排列調變訊號內的脈沖，自動解決此問題。脈沖會在分組電路內重新分組（圖3），產生新的脈沖，擁有所需的最短寬度并兼顧分辨率，同時又能保持不閃爍。

圖3-未分組PDM與已分組PDM范例比較

另一項需求則是將電源供應器的負載變動降到最低（使負載變流暢），尤其LLC諧振轉換器對于高負載變動極為敏感。BCCU內的分組電路能夠在不同的相對信道調變訊號間加入相移，確保訊號在不同的時間點變更狀態。

圖4-系統架構圖

方案特色

隔離的DALI調光界面

溫度檢測

周圍環境的亮度檢測

43MHz射頻控制方式

方案照片