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LED燈是在上個世紀(jì)30年代中期高壓鈉燈問世后近80年來最具顛覆性的照明技術(shù)，LED燈引起廣泛關(guān)注的原因不只是能效高、壽命長、節(jié)能環(huán)保，還因為LED燈比白熾燈或氙燈更好控制。

“數(shù)字”控制器已步入功率轉(zhuǎn)換時代的主流，在很多情況下，LED驅(qū)動器采用微控制器控制供電時序以及跟蹤、檢測、保護(hù)和通信功能。但是，這并不是真正的數(shù)字控制器解決方案，而是數(shù)字式檢測和電源管理。只有以數(shù)字方法實現(xiàn)控制回路，才能稱為真正的數(shù)字控制器。圖1所示是經(jīng)典數(shù)字控制結(jié)構(gòu)框圖1。

圖1:經(jīng)典數(shù)字控制器結(jié)構(gòu)框圖

這個經(jīng)典數(shù)字控制方法讓經(jīng)典模擬過程實現(xiàn)數(shù)字化，確保轉(zhuǎn)換器穩(wěn)壓精確，工作穩(wěn)定，但是需要微控制器或數(shù)字信號處理器執(zhí)行復(fù)雜的計算，以適應(yīng)模擬轉(zhuǎn)換器的動態(tài)性能變化。通常情況下，數(shù)學(xué)傳遞函數(shù)計算是在Z區(qū)完成，該區(qū)對數(shù)字控制器的處理能力要求很高。此外，數(shù)字控制器還需要新的設(shè)計經(jīng)驗，而模擬工程師掌握的模擬控制法則穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)并不能直接用到數(shù)字控制器。因此，經(jīng)典數(shù)字控制器的成本較高，而且積累數(shù)字控制器設(shè)計經(jīng)經(jīng)驗是一個很長的過程。

意法半導(dǎo)體采用一個與經(jīng)典方法完全不同的創(chuàng)新方法，引入一個狀態(tài)機(jī)概念來解決數(shù)字控制問題，利用事件、電流、電壓或時間驅(qū)動功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)，無需執(zhí)行傳遞函數(shù)計算。事件驅(qū)動式狀態(tài)機(jī)模塊(SMED)就是這個概念的實現(xiàn)形式，每個狀態(tài)機(jī)有4種狀態(tài)，通過96MHz時鐘驅(qū)動。在狀態(tài)機(jī)的3個輸入中，每個輸入都可指定為1個條件，代表一種狀態(tài)變化，如圖2所示。

圖2.SMED結(jié)構(gòu)框圖

下面示例是一個基于狀態(tài)機(jī)(SMED)的過渡模式恒定導(dǎo)通時間升壓PFC電路。

圖3.基于事件驅(qū)動式狀態(tài)機(jī)(SMED)的升壓功率因數(shù)校正器

圖4.恒定導(dǎo)通時間升壓功率校正器狀態(tài)變化