基于PIC12F1501的熒光燈的驅動設計

PIC12F1501是microchip推出的全新的8位PIC單片機，引入了全新的可配置邏輯和高級外設，其中包括可配置邏輯單元（CLC）、互補波形發生器（CWG）和數控振蕩器（NCO），可以實現此前低引腳數MCU無法實現的功能。利用這些特有的外設，可以提升產品的功能、實現此前低引腳數MCU無法實現的功能，而且可以簡化設計縮小設計尺寸，創造出更具創意的應用和產品，PIC12F1501帶有片上16 MHz內部振蕩器、模數轉換器、以及4個脈寬調制外設在工作模式下電流小于30μA/ MHz，休眠模式下不到20nA，在降低成本和功耗的同時開發出具有豐富外設組合的產品。

本方案是利用PIC12F1501的互補波形發生器（CWG）模塊，結合開關電源的半橋式拓撲結構實現電子熒光燈的驅動。CWG 新硬件模塊，從選擇的一個輸入源生成一個兩路輸出帶死區延時和自動關斷功能的互補波形。CWG模塊具有時鐘源選擇、產生互補輸出波形的輸入源選擇、輸出使能和極性控制、上升和下降沿死區控制、自動關斷/重啟控制等特性。CWG模塊的時鐘源通過特殊功能寄存器的“時鐘源選擇位”進行選擇，產生互補輸出波形的輸入源通過特殊功能寄存器的“輸入源選擇位”進行選擇。CWG的兩路互補輸出可通過其各自單獨的“使能控制位”分別控制輸出是否使能；當輸出使能時，兩路互補輸出波形的極性由其各自單獨的“輸出極性控制位”分別進行輸出極性的選擇。如圖1 所示，PWM 信號經過CWG后輸出一個互補波形來控制MOS管的導通和關斷。MOS管 Q1 和Q2 形成橋的一個臂，而另一個臂則由電容C1 和 C2 構成，變壓器用于降低脈動原邊電壓并提供輸入電壓源 Vin和輸出電壓的隔離。

PWM的頻率決定CWG頻率，通過調節PWM的頻率和輸入電壓Vin實現熒光燈的亮度調節。

利用CWG模塊設置死區控制。CWG死區控制提供非重疊的互補輸出信號以防止功率開關中的擊穿電流，有2個死區計數器用于輸入源信號上升沿和輸入源信號下降沿死區控制。CWG自動關斷控制可立即改寫CWG輸出電平，允許電路安全關斷。關斷可由以下兩種方法實現：(1)由“軟件”將特殊功能寄存器中的“自動關斷位”置位進入關斷狀態，(2)在“外部關斷輸入引腳”上施加高電平進入關斷狀態。當發生自動關斷事件后，根據“自動重啟控制位”的設置，有“自動重啟”或“由軟件控制重啟”兩種方法來結束關斷狀態?？梢酝ㄟ^軟件設置CWG的相關寄存器即可實現，從而節省了外圍電路，方便開發調試，降低了成本。

利用CWG模塊提供自動關斷功能，防止電路出現故障。通過采樣電阻R將電壓反饋輸入到CMP比較器中，以內部參考電壓比較，結果輸出到CWG模塊，如果電壓異常，CWG會自動關斷電路，從而起到了保護電路的作用。

在實際應用中CWG可與多個外設配合工作，實現更多功能。

圖1 CWG控制的熒光燈的驅動電路

圖2 CWG輸出的互補波形