智慧型恆功率LED驅動器 使用8位元微控制器監控LED照明的衡功率電源
首先考慮的項目為：返馳設計提供了交流輸入的電氣隔離，其次，也是最重要的項目 : 如何監視次級側的輸出電流。隔離式返馳轉換器通常需要電隔離感測器或光隔離感測器型式的回授網路，但如此做法會增加電路的成本和複雜性。考量到成本是影響設計的主要因素，我們找到最佳的替代解決方案。
對於此應用，我們將使轉換器在不連續導通模式(Discontinuous Conduction Mode；DCM)下運作，在DCM模式下，一次繞組中的電流在導通週期內斜升到峰值，而開關關閉後，電流將恢復到零，所有儲存能量將轉移到二次繞組。在此模式下工作，輸出功率是初級側峰值電流的函數，該電流很容易測量；僅需利用簡單的電流檢測電阻，確定主要的電感電流，如此一來便能準確測量出傳送至負載的功率。
Microchip的PIC16HV785 MCU是此類應用的理想之選，具有上述功能。這款MCU有多個內建類比週邊，使用極少的韌體便可實現電源控制。類比週邊包括比較器、脈衝寬度調變(Pulse-Width Modulation；PWM)模組、類比／數位轉換器(Analog-to-Digital Converter；ADC)、運算放大器、內部參考電壓產生器、計時器和通用I/O。實現核心返馳式轉換器只需其中的幾個週邊，但不久後您將發現其他週邊的有趣用途。此外，內部並聯穩壓器還允許直接從經過整流的高電壓輸入為MCU供電。
圖示說明了使用PIC16HV785返馳轉換器，在特定應用中連接MCU的方式。初級電流檢測電阻(RFB)連接到比較器模組的其中一個輸入；另一個輸入可由內部參考電壓提供，或者從外部產生。本例採用內建另一組PWM，經外部低通濾波器後產生參考電壓，如此一來便可對參考電壓進行高解析度控制。
為驅動返馳MOSFET，我們還將使用另一個PWM；該PWM的頻率通過內部配置時基以進行設置，其脈寬由先前設置的比較器模組控制。為使週期開始，計時器首先應使PWM導通，隨著電流流過電感，檢測電阻(RFB)上的電壓將不斷升高，直到比較器確定其等於參考電壓為止。此時，比較器輸出將關閉PWM，並等待計時器再次開始週期。
為了控制硬體，在設置好週邊後，唯一要做的就是加入一些智能。迄今為止，除了用於配置週邊的數行程式外，尚未編寫其他程式，由於參考電壓最初是通過PWM產生的，只需少數程式便可將不同的值寫入PWM暫存器來控制參考電位；調整後的參考值可增加或減少傳送至輸出的功率，進而控制光照強度。此外，其他內建週邊，例如ADC，可以從溫度感測器和反應感測器收集資訊，甚至監控輸入電壓。還可以撰寫更多程式來智慧化決定是否調整輸出電流來對電壓波動、過熱等情況或者附近人員移動產生的影響進行補償。
該設計對於監控偏置電源繞組上的電壓同樣具有效果；其副作用是負載減小時，輸出會產生高電壓。如果斷開負載，次級電壓會逐漸增大，並可能增加至不安全的電壓值，還會使更高的電壓反射到偏置電源繞組中；若能每隔幾毫秒就針對此情況進行監控，MCU便可做出相對的反應。在我們的應用範例中，MCU應關閉PWM，生成錯誤條件，並每隔10毫秒嘗試重新啟動一次轉換器。
透過程式還可以實現許多其他選項。透過使用類比週邊的MCU，可以輕鬆設置適用於一般LED照明的恆功率返馳轉換器。這種方法允許我們管理變頻器的電源，並用於執行決策的韌體；設計人員可輕鬆透過韌體將基本LED擴展為智慧光源。
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