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[原创] TI CC2650无线连接100W可调光LED驱动器参考设计

关键词:ARM Cortex-M3 MCU 蓝牙 ZigBee 6LoWPAN ZigBee RF4CE LED驱动器

时间:2016-10-18 16:06:51       作者:TI       来源:中电网

CC2650器件是一款无线MCU,以Bluetooth,,ZigBee和6LoWPAN,,和ZigBee RF4CE远程控制应用为目标
   
本器件是CC26xx系列低成本、超低功率、2.4GHz RF器件中的一员。产品具有低活动性RF和MCU电流,以及低功耗模式电流损耗,因此实现了出色的电池寿命,并且允许在小型钮电池和能量收集操作中进行应用。

CC2650器件包含一个作为主处理器,在48MHz频率下运行的32位ARM Cortex-M3处理器,以及丰富的外设集,其中包括一个独有的超低功耗传感器。传感器控制器理想用于对接外部传感器以及在系统的其它部分处于休眠模式时自动收集模拟和数字数据。因此,CC2650器件理想用于包括工业,消费类电子和医疗在内的全部产品范围内的各种应用。

Bluetooth低能量控制器和IEEE 802.15.4 MAC嵌入在ROM中,并且部分在一个独立的ARM Cortex-M0处理器上运行。这种架构提升了总的系统性能和功耗,并且为各种应用节省了闪存空间。

CC2650主要特性1

微控制器
强大的ARM Cortex-M3内核
EEMBCCoreMark分数:142
高达48MHz的时钟速度
在系统可编程闪存达128KB
SRAM缓存达8KB
超低漏电SRAM达20KB
2引脚cJTAG和JTAG调试
支持空中升级(OTA)
超低功耗传感器控制器
可以从系统的其它部分自动运行
16位架构
超低漏电SRAM的2KB代码和数据
高效的代码尺寸构建,配售驱动器,蓝牙低能耗控制器,IEEE802.15.4 MAC和bootloader的ROM
符合RoHS标准的软件包
4mm×4mm RSM VQFN32(10个GPIO)
5mm×5mm RHB VQFN32(15个GPIO)
7mm×7mm 罗格列酮VQFN48(31个GPIO)
外设
所有数字外设引脚可以被发送到任何GPIO
四个通用定时-3模块(8个16位或4个32位定时器,每个PWM)
12位ADC,采样200k/秒,8通道模拟复用器
连续时间比较
超低功耗模拟比较器
可编程电流源
UART
2×SSI(SPI,MICROWIRE,TI)
I2C
I2S
实时时钟(RTC)
AES-128安全模块
真随机数发生器(TRNG)
10、15或31个GPIO,根据封装选项
支持八电容式感应按钮
集成温度传感器
外部系统
片上内部DC-DC转换器
极少的外部元件
无缝集成的SimpleLink CC2590和CC2592范围扩展器
与SimpleLink CC13xx 4mm×4mm和5mm×5mm VQFN封装引脚兼容
低电量
宽电源电压范围
正常操作:1.8V~3.8V
外部稳压器模式:1.7V~31.95V
主动模式RX:5.9毫安
在0dBm活动模式TX:6.1毫安
在+5dBm活动模式TX:9.1毫安
有源模式MCU:61μA/MHz
有源模式MCU:48.5的CoreMark/MA
有源模式传感器控制器:8.2μA/MHz
待机:1μA(RTC运行和内存/CPU保留)
关机:100nA(唤醒外部事件)
RF部分
2.4GHz射频收发器,符合蓝牙低功耗(BLE)4.2规范和IEEE802.15.4 PHY与MAC
优秀的接收灵敏度(-97dBm的用于BLE和-100dBm的802.15.4),选择性和阻塞性能
102dB/105分贝(BLE/802.15.4)链路预算
高达+5dBm可编程输出功率
单端或差分RF接口
适用于系统定位,符合全球无线电频率规则
工具和开发环境
全功能和低成本开发套件
针对不同的射频配置的多个参考设计
Packet Sniffer PC软件
传感器控制器Studio
SmartRF Studio
SmartRF闪存编程2
IAR嵌入式Workbench为ARM
代码编译器Studio
CC2650应用
消费类电子产品
手机配件
运动健身器材
HID应用
家庭和楼宇自动化
照明控制
报警和安全
电子货架标签
接近标签
医疗
遥控器
无线传感器网络

图1  CC2650框图

图2  CC2650 5x5外接差分(5XD)应用电路图

图3  CC2650 4x4外接单端(4XS)应用电路图

100W DC/DC LED驱动器参考设计TIDA-01095

该TIDA-01095 TI的设计是一个经过测试的DC-DC LED大功率驱动器子系统,高效率的可调光LED灯具。它内置于无线SoC平台可以使用任何BLE智能设备或ZiBee使通过模拟,PWM调光控制强度调整。高湾和低湾LED照明灯具更换的荧光灯和HID灯,因为它们减少能源消耗一半,几乎消除了维护成本。使用调光功能与环境光传感器组合日光采集,可以提供先进的额外50%的节能取决于应用。TI设计TIDA-01095提供了高效率的DC-DC转换器,允许调光,日光采集和实现无线连接的照明控制。

该TIDA-01095平台采用TPS92641,用于精密调光LED驱动器中的同步降压控制器。控制器要求必须根据功率要求的尺寸的两个外部的MOSFET。该TPS92641是专为高速能力,包括高达1MHz的振荡器频率范围。高侧和低侧栅极驱动器之间的死区时间被优化以在较宽的输入操作电压和输出功率范围提供非常高的效率。该TPS92641器件可同时接收模拟和脉冲宽度调制(PWM)输入信号,产生特殊的调光控制范围。输入指令和LED电流与真正的零之间实现线性响应特性的LED电流,使用低抵销误差放大器和专有PWM调光逻辑。对于调光控制和无线连接的SimpleLink™技术,多标准,采用2.4GHz的ultralow-功耗无线MCU CC2650。除了2.4千兆赫的RF连接,内置的外设,例如模拟 - 数字转换器(ADC)和PWM是在该照明应用是有用的。的SimpleLink CC2650无线MCU启动板™试剂盒生成用于PWM调光,另一PWM一个PWM,随后作为缓冲生成可变电压作为IADJ四个阶段的低通滤波器和低偏移运算放大器(运放),至使模拟调光。通过IADJ调光更有效,并产生电磁干扰少(EMI)。然而,在非常低的电流,存在在颜色轻微变化的发光二极管,这可能不是所期望的温度。 PWM调光方法避免了这个问题,并允许更高的分辨率调光。然而,这两种调光方法可以通过软件来组合以实现高效率和更宽的调光的分辨率。

该OPT3001数字环境光传感器(ALS)具有高精度的人眼响应接口与CC2650 MCU,因此功能,如恒流明输出,并通过与阳光的存在LED的自动调光日光能量收集,可以很容易地在软件中实现的。

该CC2650 SimpleLink多标准,2.4GHz的超低功耗无线微控制器可以让用户实现任何的各种射频(RF)连接标准,如蓝牙智能的ZigBee,6LoWPAN的,和ZigBee RF4CE远程控制应用。所述LMT84 1.5V能力,10微安模拟输出温度在TO-92封装传感器允许用户测量的LED的散热器,它能使自动返送在过热的情况下,调光的温度,并且使LED串或LED COB保护。

100W DC/DC LED驱动器参考设计TIDA-01095主要特性

100W同步降压LED与平均为97.3%的效率驱动超过100%到50%的亮度与模拟调
1:500的对比度与模拟调光及1:5000,PWM调光
环境光传感器OPT3001基于光测量使日光采集和软件不断流明实现
过流和过司机和LED模块温度保护
CC2650平台支持与蓝牙智能或ZigBee连接照明
100W DC/DC LED驱动器参考设计TIDA-01095应用
LED室内照明(工业高湾,低湾照明)
户外LED照明(区灯,路灯)
分布式直流节能灯


图4  100W DC/DC LED驱动器参考设计TIDA-01095外形图
表1  100W DC/DC LED驱动器参考设计TIDA-01095主要指标


图5  参考设计TIDA-01095框图

图6  参考设计TIDA-01095电路图
表2  参考设计TIDA-01095材料清单

详情请见:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/cc2650.pdf
http://www.ti.com/lit/ug/tidubw2a/tidubw2a.pdf
http://www.ti.com/lit/df/tidrmd9/tidrmd9.pdf
http://www.ti.com/lit/df/tidrme0/tidrme0.pdf
http://www.ti.com/lit/df/tidrme2/tidrme2.pdf

 

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