【正文】 PSOC 的總體結(jié)構(gòu)PSoc 的整體結(jié)構(gòu)如圖 21 所示，包括 PSoc 內(nèi)核（ PSoc Core） 、數(shù)字系統(tǒng)（Digital System） 、模擬系統(tǒng)（Analog System） 、系統(tǒng)資源（System Resource）四部分組成。這些時(shí)鐘和系統(tǒng)資源中的可編程時(shí)鐘分頻因子一起使得把幾乎所有的定時(shí)需求集成到 PSoc 設(shè)備中成為了可能。最小的 PSoc 設(shè)備之間有差別很小的模擬結(jié)構(gòu)。 數(shù)字系統(tǒng)PSoc 的數(shù)字系統(tǒng)由數(shù)字 PSoc 模塊、行內(nèi)數(shù)字模塊互連（ RDI） 、行間數(shù)字陣列互連（ADI） 、全局?jǐn)?shù)字系統(tǒng)互連（GDI）組成。全局總線還允許信號(hào)多路技術(shù)和進(jìn)行邏輯操作。每一個(gè)模擬列包括一個(gè) B 類連續(xù)時(shí)間模塊（ACB） 、一個(gè) C 類開關(guān)電容模塊（ASC） 、一個(gè) D 類開關(guān)電容模塊（ASD） 、 （GAI） ，基本模擬 PSoc 模塊陣列、 模擬信號(hào)基準(zhǔn)電4壓發(fā)生器、模擬信號(hào)輸入多路選擇器等幾部分組成。表 22 PSoc 設(shè)備的特征CY8C 系列器件提供的系統(tǒng)資源包括：數(shù)字時(shí)鐘（SYSCLKSYSCLK、CPUCLK、VCVCVC3 、SLEEP 等時(shí)鐘） ；乘法/加法器（MACs） ；兩種類型（ TypeType2）的采樣抽取器；主從及多主模式的 I2C 接口（通信速率：400kbps） ；用戶可設(shè)定電壓閥值的電源電壓檢測(cè)模塊及上電復(fù)位模塊；片上開關(guān)模式升壓泵（Switch Mode Pump） ；片上精密參考電壓；USB 功能模塊；I/O 模擬多路選擇器。用戶在使用時(shí)，只需要選擇該模塊后進(jìn)行簡(jiǎn)單的參數(shù)配置，寫 2 到 3 句程序即可。（5）與傳統(tǒng)意義上的單片機(jī)系統(tǒng)相比，PSoc 最大程度地實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)單片化的目標(biāo)，也減少了 PCB 的面積。目前，美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的 LED 驅(qū)動(dòng)方案主要定位在中高端 LED 照明和燈飾等市場(chǎng)。針對(duì)替代鹵素?zé)舻脑O(shè)計(jì)，美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體 LM2734 的主要優(yōu)勢(shì)是體積小、可靠性高、輸出電流高達(dá) 1A，恰好適合鹵素?zé)魺艨谥睆叫〉奶攸c(diǎn)。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，由于 LED 燈的壽命較長(zhǎng)，所以還是具有非常大的成本優(yōu)勢(shì)。3W 手電筒的應(yīng)用一直還存在一些難點(diǎn)，因?yàn)?3W LED 燈本身需要散熱，散熱裝置的體積大，從而在一定程度上削弱了 LED 燈體積小的優(yōu)勢(shì)。目前，LED 設(shè)計(jì)行業(yè)存在對(duì)特種行業(yè)的需求認(rèn)識(shí)不足的問(wèn)題，設(shè)計(jì)中常采用一些不切實(shí)際的、新奇的設(shè)計(jì)方案?？偠灾?，LED 燈在燈飾和特種照明行業(yè)有著廣泛的發(fā)展前景，國(guó)家半導(dǎo)體為此提供完整的新型 LED 驅(qū)動(dòng)解決方案。以 VFB 等于 1。 9B O O S TS WF BG N DE NO NO F FINV OUTVINVC 1D 2D 1R 1R 2C 2C 3L 1圖 34 從采樣電阻直接獲取反饋電壓的設(shè)計(jì)由于直接將 RFB 連接 FB 端會(huì)造成 RFB 的功耗過(guò)大，所以在 FB 端和 RFB 之間放置一個(gè)運(yùn)算放大器，以放大 RFB 采集到的電壓 VTAP(圖 32)?！　M2734 是 1A 降壓型穩(wěn)壓器。圖 33 和圖 34 的詳細(xì)設(shè)計(jì)文件請(qǐng)向國(guó)家半導(dǎo)體當(dāng)?shù)厥跈?quán)分銷商索取。此外，LM3478 方案適用于多個(gè)大功10率 LED 的恒流驅(qū)動(dòng)，而基于 LM5021 的恒流驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方案則針對(duì) 220V AC/DC 轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用?！　∮行┰O(shè)計(jì)工程師為提高發(fā)光效率而采取加大驅(qū)動(dòng)電流的辦法，例如，對(duì)于同一顆1W LED，加大驅(qū)動(dòng)電流后，亮度可以從 20 流明提高到 40 流明，但是 LED 的工作溫度也相應(yīng)升高了。 　 一般來(lái)說(shuō)，LED 照明系統(tǒng)的熱源基本就是 LED 燈本身的熱源，熱源太集中會(huì)產(chǎn)生熱損耗，因此 LED 驅(qū)動(dòng)電路不能與散熱系統(tǒng)緊貼在一起。抑制封裝至印刷電路基板的熱阻抗。通過(guò)優(yōu)化封裝結(jié)構(gòu)、材料，選擇以鋁基為主的金屬芯印刷電路板(MCPCB)，使用陶瓷、復(fù)合金屬基板等方法，加快熱量從外延層向散熱基板散發(fā)。即使施加了風(fēng)冷強(qiáng)對(duì)流方式，犧牲了成本優(yōu)勢(shì)，也未能獲得令人滿意的變化。11 建立模型（1）有限元熱分析理論三維直角坐標(biāo)系中的瞬態(tài)溫度場(chǎng)場(chǎng)變量 T(x，y，z，t)滿足下式： （）dtTcqxTyxz?????????0)()()(式中：T/x，T/y，T/z 為沿 x，y，z 方向的溫度梯度； ， ， 為熱導(dǎo)率； 為單xy?z0q位體積的熱生成； 是密度與比熱容的乘積： 為溫度隨時(shí)間的變化率。主要數(shù)據(jù)：芯片尺寸為 1 mm1 mm mm，透鏡為直徑是 13 mm 的半球。器件與外界的熱對(duì)流系數(shù)為 20。各種材料的參數(shù)如表 31 所示 【8】 。其中 ε 為黑體的輻射系數(shù) 。功率達(dá)到 2 W 時(shí)，經(jīng)輻射散出的熱能也僅占 %。得出結(jié)果，如圖 36 所示。圖 36 透鏡封裝材料熱導(dǎo)率對(duì)溫度分布的影響圖 37 透鏡熱導(dǎo)率為 7 時(shí)的溫度分布云圖14表 32 給出透鏡熱導(dǎo)率為 W mK 時(shí)，不同熱沉材料的導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)于 LED 最大1功率影響?？梢钥闯?，增加散熱面積是很好的散熱方式，可以輕易地提高 LED 器件散熱能力，這是目前 LED 產(chǎn)品所普遍使用的散熱方式之一。固定結(jié)構(gòu)的散熱與表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)有關(guān)。事實(shí)證明增加散熱面積，可以促進(jìn)散熱。但這些應(yīng)用對(duì)16LED 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)也提出了新的要求，包括：輸入電壓范圍一般要求為 6V 到 24V。 LED 照明系統(tǒng)需要借助于恒流供電，目前主流的恒流驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方案是利用線性或開關(guān)型 DC/DC 穩(wěn)壓器結(jié)合特定的反饋電路為 LED 提供恒流供電，根據(jù) DC/DC 穩(wěn)壓器外圍電路設(shè)計(jì)的差異，又可以分為電感型 LED 驅(qū)動(dòng)器和開關(guān)電容型 LED 驅(qū)動(dòng)器。表 35 美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的 LED 驅(qū)動(dòng)器解決方案一覽表Part 應(yīng)用 性能LM2623/A 手電筒應(yīng)用 堿性/鎳氫電池供電（Vin=~）LM3478 汽車，醫(yī)療，戶外燈等應(yīng)用 高效率低位 MOS PWM 控制器，Vin（ ） ，100kHz 至 1MHz 可調(diào)開關(guān)頻率LM2733 汽車——儀表盤等 亮度控制，Vin 范圍（ ） ，輸出范圍（20V40V）LM5000 汽車應(yīng)用 80V 內(nèi)置開關(guān)，Vin 范圍（） ，輸出范圍（） ，輸出電流 500mALM3485 汽車應(yīng)用，手電筒，礦燈等應(yīng)用遲滯 PFET Buck，Vin 范圍（） ，Vout 范圍（ ） ，最大工作頻率1MHz，高效率LM5007(500 5010) 汽車——?jiǎng)x車燈 內(nèi)置 80V， N溝道降壓開關(guān)，Vin 范圍（9V75V ） ，Vout 范圍（） ，輸出電流 500mA，低成本，高效率Simple Switcher 系列 各種領(lǐng)域應(yīng)用 ~5A 輸出能力，高達(dá) 63V 輸出電壓17第 4 章 基于 power psoc 的 LED 驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì) powerpsoc 的性能Cypress 公司的 PowerPSoC 智能 LED 驅(qū)動(dòng)器系列包括 CY8CLED04G01， CY8CLED03G01， CY8CLED03D01， CY8CLED03D02， Y8CLED04D01 和 CY8CLED04D02 等六種器件。POWERPSOC 系列結(jié)合了最好的可編程偏上系統(tǒng)技術(shù)、功率電子控制和開關(guān)器件，對(duì)于利用功率片上系統(tǒng)構(gòu)建照明應(yīng)用方面是最合適的。這個(gè)集成的的可配置模擬及數(shù)字塊結(jié)構(gòu)滿足用戶創(chuàng)建通常的或個(gè)別應(yīng)用的周邊配置要求相匹配。 在 power psoc 系列中 CY8CLED04D0X 是最先集成功率周邊和附加性能的功率電子應(yīng)用產(chǎn)品。本文介紹了 PowerPSoC 架構(gòu)方框圖，CY8CLED04D0x 邏輯方框圖和主要特性以及具有 RGGB 混色配置的 LED 照明應(yīng)用框圖，具有 RGBA 混色驅(qū)動(dòng)外接 MOSFET的 LED 照明應(yīng)用框圖以及單路升壓驅(qū)動(dòng)三個(gè)浮動(dòng)負(fù)載降壓通路的 LED 照明應(yīng)用框圖，多種 CY8CLED04D0x LED 照明框圖。本文首先介紹了特種照明的應(yīng)用環(huán)境，然后，詳細(xì)闡述了利用 DC/DC 穩(wěn)壓器實(shí)現(xiàn)恒壓轉(zhuǎn)恒流設(shè)計(jì)的基本原理和實(shí)際案例，并說(shuō)明了大功率 LED 驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)與散熱部分設(shè)計(jì)應(yīng)該注意的事項(xiàng)，最后指出了大功率 LED 新應(yīng)用對(duì)驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)提出的新要求，給出了Cypress 公司的完整解決方案的設(shè)計(jì)它有助于從事 LED 照明行業(yè)的電子設(shè)計(jì)工程師全面掌握最新的 LED 驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)。模塊）；③電容感應(yīng)應(yīng)用功能；④DMX512 接口；⑤I2C 主/從；⑥全雙工 UART；⑦多個(gè) SPI 主/從；⑧集成式溫度傳感器；⑨12 位 ADC；⑩6 位~12 位增量 ADC；（3）可編程引腳配置①所有 GPIO 和功能引腳上都具有 25mA 的吸收電流和 10mA 的源電流；②所有 GPIO 和功能引腳上都具有上拉、下拉、高 Z、強(qiáng)或開漏驅(qū)動(dòng)模式；③GPIO 上的模擬輸入達(dá) 10 個(gè)；④GPIO 上具有 2 個(gè) 30mA 模擬輸出；⑤所有 GPIO 上都具有可配置中斷；（4）靈活的片上存儲(chǔ)器①50 000 擦除/寫入周期的 16k Flash 程序存儲(chǔ)；②1k SRAM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；19③系統(tǒng)內(nèi)串行編程（ISSP）；④局部 Flash 更新；⑤靈活的保護(hù)模式；⑥Flash 內(nèi)的 EEPROM 仿真；（5）全面的開發(fā)工