TI---2007开发商大会

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C2000针对高强度气体放电（简称HID）灯泡镇流器

——TI 半导体公司C2000 DSP高级应用工程师王进

时间：2007年6月19日下午
地点：北京喜来登长城酒店宴会厅二会场

主持：谢谢刘博士的演讲，下面是一个休息的时间，我想刚才的刘博士讲，28015供货有一点的紧张，在设计的过程当中，280有11个芯片，在软件上和硬件上有很多的兼容的地方，所以您开发的时候，也可以用280系列的任何一个替代，后面我们有两个主题，一个是关于HID的控制，另外一个是关于数字监控里面的应用，希望大家准时的回到会场，谢谢！

王进：大家好，首先是C2000作HID灯泡镇流器的应用，下面我简单的介绍一下，他有什么好处？我们知道C2000功能比较强，我们还可以作PIC的功能。

HID我们指的是高档的灯，用C2000比较适合，其他的LED、高端的大灯，在价格上面，HDI的应用C2000有比较好的应用。

HID的应用范围很广，比较熟悉的是前照灯，此外还有在工厂方面矿山机场、工地了，很大面积的强光的应用，需要HID。另外还有商场。还有一个是投影仪，HID的应用有很多的好处，虽然价格比白炽灯贵一些，其实它的功耗比较小。

具体到控制上说，这个曲线并不是说外界的强加的，这个曲线控制起来比较复杂，只有满足了这个曲线，这个灯比较好的发挥出来。这并不是工作在最好的状况，寿命和性能都不好。

在不同的工作阶段，会需要不同的解决方式，其次有一些符合的时序，从DC电压到方波出来。这边有很多的时间。

其次灯有比较好的电流，其次在HID灯里面有特殊的原因，无论里冷态热态，我们希望可靠，否认汽车会有可能一闪闪的不安全。

所以说这样的方式是一个灯本身的需要的特征，我们的外界无论是模拟数字方式，必须要满足灯提出的问题要求，这个是一个现在大多数的HID灯控制的框图，前面整个的电流PIC进来，电压从300V－400V的样子，这边DC/DC，最终联合，电压从60－400V，这样的控制，我们看第一个是整流器，小功率的PIC比如说功率比较大，上百瓦，上千瓦的话，需要专门的控制器作，需要控制400V的样子。

现在在全桥有两种，在这样的应用看到功率有专门的芯片，要借助MCU，MCU是一个数字芯片，PWC是模拟芯片，这边需要输出多少电压。这边是通过MCU作闭环，通过PWM方式出来。

这边是电流反馈，然后是运放，我们看起来有一个问题，会模拟和MCU的混合控制，不是一个很好的控制，首先MCU是8位的，为什么用8位的，因为MCU是时间管理，8位很难作到精确的时间电流的控制，其次是很难作到从起动400V开始，没法作到整个的系统的闭环控制，首先是CPU的速度够不够快。其次作DC/DC的话，在有就是ADC，还有一些问题，比如说起动的时刻，一小段的时间里，灯的功率和加的电压，是一个双曲线的关系。

在热灯和冷灯的方式，如果是模拟的时候，时间上比较麻烦。还有一个是元器件的老化问题，在点亮灯的那刻，有大电流的冲击，在电容电阻长时间的运行会有漂移。再次是灵活性的损害。这个看到HDI的应用，在控制方面，对外界的控制的要求？现在的处理方法有什么样的曲线。下面我们看C2000会怎么样？

刚才介绍了一部分，最主要看C2000，在点亮、起动的时候对控制芯片的指标要求，处理性能够不够快，比如说高压，已经击穿了灯，我们的DSP反应速度够不够快。

另外是中断，我们在灯击穿的时刻作一个控制，控制芯片在尽快的时间内相应中断，我们看到C2000的中断是怎么样的。这个沿是一个中断事件发生，有可能是内部的PWM损坏，也可以是外部的电平跳变，这个时间要快，对C28来说，是10－14b，我们说280x达到100－140nm，我们从一个实践发生到相应用100个nm。这边C2000相应中断的同时，把最基本的保留下来，没有特别的要求，不需要进行现场的保存。

再有就是ID，它的反向通道是ID，这个是典型的采样方式。另外是DAC的作电源的控制，重要的指标是前项通道的速度是多少，我们认为我们的环路的精度足够高，但是在数字电源里面有一个新的问题，反馈的精度达到12位，如果前项达不到12位效果一样的不好，至少有低频的波动，举例，PWM满足这个指标，PWM的实际用的PWM的输出频率和系统或者CPU的主频的关系100M赫主频，IDC的精度是10。

这种是一个传统的做法，PWM是和系统的主频相关，输出最小时钟的单位，实际上是系统的主频无论是MCU或者DSP都是这样的方法，对280x有特别的专用的技术可以作到最小和系统的主频不相关。这样能够看到对比的结果，这个图显示，280x运行在100M，在10M PWM里面，有10级可调，输出范围是0－3.3V，相当于输出相对于10％真空比是300毫伏为单位的一个个的台阶。如果用280x的应用，输出看到比较直，台阶很小，这个特征一方面作数字电源非常的有用，我们用他模拟一个TI，运行在高端的输出，PWM输出外面的滤波器，我们得到一个模拟信号，我们考虑到更高的要求，运放大一些，DI效果更好，这个是PWM的内部的框图，刚才的HID是针对这块，比如说一个PWM有两个输出，除了2804芯片外，其他的芯片只有PWM，A会使用RAM。

下面有独立的上升沿和下降沿，这点在稳态以后，400赫兹以后会有很好的帮助，上升沿和下降沿可以不一样，可以在线调，高端的载波，这个在HDI里面有这样的好处，HID有全桥的控制，S2110这样的东西驱动，如果用这种的方式，可以在PWM输出上更高频率的信号，这样可以用脉冲变压器的形式来驱动，是一种节省成本的方式，如果当外界有一些信号，DSP可以通过硬件的方式，直接把PWM关掉。

刚才我们看了C2000有哪些的优点，有这样的外设，有这样的CPU，你会知道怎么多的外设，我们可以作更多的工作，灯刚起动的时刻，对DSP高度非常高，在热态下对DSP要求低。电平线载波我们这边有很多负载单元，这个单元之间可以通过电源线因为通讯，这样我们进行通讯的方式并不需要额外的投资，可以进行变压器一侧的通讯。PLC C2000有现成的解决方案。

这边28的芯片，可以在PLC包括灯里面的工作，都可以完成，虽然有很多的好处，至少控制灯通过电源线的方式传递信号。

这个是C2000的应用，下面看开发的工具，刚才说了HID的控制，需要全桥的控制，最小需要3个功能模块，C2000在数字电源作了一些设计，这三个功能模块，C2000上面有相应的软件库来支持这项工作。

还有个好处是拓展，还有滤波器这快，在灯起动的时间往往根据性能变化的，我们会有更多的功能在灯起动之前判断，现在很简单，有一个电容通过灯关掉以后，会放电，看差压是多少，这个很不准。

还有一个好处，我们可以把客户的厂家的很多的代码重新使用，推出的产品时间比较长，C2000控制的话，初期的投资比较多。

相关链接：

下午二会场：专题：控制与量测

· 利用F280xx数字信号控制器开发电源应用
· 利用C2000数字信号控制器开发可变频控制器
· C2000针对高强度气体放电（简称HID）灯泡镇流器
· C2000针对摄影机控制功能

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