实现“0.001%低亮度”的LED调光技术方案

瑞萨电子在日本东京举行的展会上，展示了可进行3万级调光的LED照明的参考系统(参考解决方案)，并在现场进行了演示。该系统的特点是，不仅调光级数多，而且可在低亮度区域实现稳定的调光。

很多半导体厂商都向市场投放了用于LED调光系统的产品。据瑞萨展区的解说员介绍，大部分的调光系统都不擅长在低亮度下工作，这些系统在低亮度区的工作状态不稳定，用户会看到灯光闪烁。

而瑞萨的参考系统即使是在相当于全发光时0.001%的超低亮度下也可稳定地调光。瑞萨的解说员表示，“人眼对低亮度区域的亮度变化非常敏感，如果使用我们的解决方案，可实现对用户极具吸引力的LED照明”。

据介绍，档位划分细致、低亮度区也可稳定工作的调光，是通过瑞萨生产的MCU的PWM控制功能和LED驱动IC的电流控制实现的。此次展示的参考系统由该公司生产的MCU和LED驱动IC等构成。其中，MCU是“RL78/I1A”(最大工作频率为64MHz)。这是一款2011年5月发布的16位MCU(参阅本站报道1)，特点是一枚芯片就能实现LED控制、电源控制及通信控制。实际上，此次瑞萨还展示了重点宣传这一特点的评估板(正在开发中，还没有产品编号，用“RL78/I1AAC/DC全数字LED照明评估板”来表示)，并进行了演示。

内置RL78/I1A的计时器具有PWM输出颤振(Dithering)功能，可以将16个PWM输出周期内占空控制的平均分辨率提高至时钟的16倍。这样一来，工作频率为64MHz时，实际分辨率为0.98ns，可实现占空控制。如果不使用PWM输出颤振功能的话，0.98ns分辨率就需要约1GHz的时钟。也就是说，工作频率为64MHz的MCU可与工作频率为1GHz的MCU实现同等细微的PWM控制。

据解说员介绍，接受详细的控制信息的元件驱动方面，也有着瑞萨独有的特点。此次参考系统使用的LED驱动IC“R2A20135”采用高边驱动方式，可高精度控制LED的驱动电流。解说员说：“其他竞争公司的产品大部分只在开关打开时进行反馈控制。而我们的产品在开、关时都进行反馈控制，因此可以实现高精度的LED驱动”。