基于PIC12F1501的荧光灯的驱动设计

PIC12F1501是microchip推出的全新的8位PIC单片机，引入了全新的可配置逻辑和高级外设，其中包括可配置逻辑单元（CLC）、互补波形发生器（CWG）和数控振荡器（NCO），可以实现此前低引脚数MCU无法实现的功能。利用这些特有的外设，可以提升产品的功能、实现此前低引脚数MCU无法实现的功能，而且可以简化设计缩小设计尺寸，创造出更具创意的应用和产品，PIC12F1501带有片上16 MHz内部振荡器、模数转换器、以及4个脉宽调制外设在工作模式下电流小于30μA/ MHz，休眠模式下不到20nA，在降低成本和功耗的同时开发出具有丰富外设组合的产品。

本方案是利用PIC12F1501的互补波形发生器（CWG）模块，结合开关电源的半桥式拓扑结构实现电子荧光灯的驱动。CWG 新硬件模块，从选择的一个输入源生成一个两路输出带死区延时和自动关断功能的互补波形。CWG模块具有时钟源选择、产生互补输出波形的输入源选择、输出使能和极性控制、上升和下降沿死区控制、自动关断/重启控制等特性。CWG模块的时钟源通过特殊功能寄存器的“时钟源选择位”进行选择，产生互补输出波形的输入源通过特殊功能寄存器的“输入源选择位”进行选择。CWG的两路互补输出可通过其各自单独的“使能控制位”分别控制输出是否使能；当输出使能时，两路互补输出波形的极性由其各自单独的“输出极性控制位”分别进行输出极性的选择。如图1 所示，PWM 信号经过CWG后输出一个互补波形来控制MOS管的导通和关断。MOS管 Q1 和Q2 形成桥的一个臂，而另一个臂则由电容C1 和 C2 构成，变压器用于降低脉动原边电压并提供输入电压源 Vin和输出电压的隔离。

PWM的频率决定CWG频率，通过调节PWM的频率和输入电压Vin实现荧光灯的亮度调节。

利用CWG模块设置死区控制。CWG死区控制提供非重叠的互补输出信号以防止功率开关中的击穿电流，有2个死区计数器用于输入源信号上升沿和输入源信号下降沿死区控制。CWG自动关断控制可立即改写CWG输出电平，允许电路安全关断。关断可由以下两种方法实现：(1)由“软件”将特殊功能寄存器中的“自动关断位”置位进入关断状态，(2)在“外部关断输入引脚”上施加高电平进入关断状态。当发生自动关断事件后，根据“自动重启控制位”的设置，有“自动重启”或“由软件控制重启”两种方法来结束关断状态。可以通过软件设置CWG的相关寄存器即可实现，从而节省了电路，方便开发调试，降低了成本。

利用CWG模块提供自动关断功能，防止电路出现故障。通过采样电阻R将电压反馈输入到CMP比较器中，以内部参考电压比较，结果输出到CWG模块，如果电压异常，CWG会自动关断电路，从而起到了保护电路的作用。

在实际应用中CWG可与多个外设配合工作，实现更多功能。

图1 CWG控制的荧光灯的驱动电路

图2 CWG输出的互补波形