SSL2101可調光市電輸入LED通用照明解決方案

2021-09-30 05:40:36 字數 2881 閱讀 2801

基於ssl2101可調光市電輸入led通用照明解決方案

led在電子系統中使用已經有很多年了,主要用作電子裝置的指示燈。最近在亮度和色彩深度方面取得的重大進步,意味著

led推動

led照明市場發展的關鍵推動力是高亮度

led和智慧型

led控制器的出現。採用高亮度

led的產品設計師面臨著許多設計挑戰,包括散熱管理、驅動方案、拓撲架構和已有的基礎設施。

要替代現有的可調光白熾燈或鹵素燈光源,必須實現這樣的乙個電子燈驅動系統,它不僅可以與現有的調光開關一起工作,而且可複製現有光源的調光效能。

nxp(

恩智浦)ssl2101 ic

可以滿足上述效能要求,此外,它還是一種高效的電源轉換器。這是業內第一款整合這些能力的

ic,它使得高亮度

led燈

/模組設計師能夠以一種省成本和體積的方式整合電子電路,並從最佳熱權衡中獲益。

led特性

led需要乙個與白熾燈或鹵素燈完全不同型別的驅動器。白熾燈表現為具備自穩定特性的純電阻負載,

led則需要乙個電流源。

led產生的光通量近似正比於流經該器件的電流。

led的正向電壓隨電流增加而增加,但隨溫度的上公升而減少。在這方面,

led表現得象二極體。不過,在工作期間

led的正向電壓(

vf)是很大的。該電壓與電子轉化為光子時產生的能量(

ev)相關,該能量又直接相關於光的顏色。此外,不同生產批次之間的

vf值可以相差很大。序列/

並行配置

在大多數用

led替代現有光源的應用中,需要連線多個

led到驅動器上,因為單一的

led不能產生足夠的光通量。

led可以採用序列或並行連線。

如果led

採用序列連線,

led鏈上的總電壓等於正向電壓的總和(所有

led上的電流相等)。

如果led

並行連線,電流將分配到各支路中。不過,由於乙個

led的正向電壓會隨著溫度上公升而下降,因此這一配置本質上是不穩定的。隨著溫度的公升高,越來越多的電流將流到具有更低正向電壓的支路上去,這些支路將變得更亮,而那些具有更高正向電壓的支路將變得更暗。

不過,採用併聯配置(或串並聯組合)的乙個原因是,它允許大量的

led以乙個安全的電源電壓結合在一起,而如果要採用序列連線來達到相同的亮度,你可能需要乙個高得令人無法接受的電壓。

並行配置還提供了冗餘優勢。如果乙個序列連線的

led鏈上乙個

led或連線出現問題,那麼將導致斷路,整條鏈上的所有

led都將不發光。但如採用併聯配置的話,這情況將不可能發生。採用併聯配置時,建議每條支路都增加電流調節機制,以防止熱失控和電流或光的不相等。總而言之,當輸出和輸入電壓差最小時,電源轉換器的效率最高。當採用市電輸入的

led驅動器時,允許產生更高的輸出電壓,從而允許序列連線更多的

led。

市電調光

標準工業和家用調光器設計用於白熾燈。一些較先進的型號可與連線到鹵素燈的變壓器一起使用。目前專門針對

led負載的市電調光器仍然很罕見。

購買和安裝乙個新的專用調光器的成本可以很容易就超過光源本身。因此乙個可與現有調光基礎設施一起工作的

led照明系統

(如基於恩智浦

ssl2101

構建的系統

),將開啟這個具有龐大潛力和空間市場的大門。

由於現有的調光器被設計用於白熾燈(近似電阻負載,功率大多在

20w和

50w之間),因此需要一些額外的電路才能允許它們用於

led照明系統。目前市場上還沒有白熾燈調光器標準,因此目前市場上有大量不同效能和引數值的市電調光器。

ssl2101

特點及方案

ssl2101

是乙個採用

so16

封裝的多晶元模組

(mcm)

。它包含乙個高效率的電源轉換器和內部電路來實現市電調光相容性。與現有解決方案相比,它具有以下優點:

·整合電源開關。這可減小元器件成本,並確保最優的驅動和開關保護。

·谷值檢測。這一特性可降低轉換器損失,因為開關可在最佳的時間點閉合。·整合

bleeder

開關和比較器,這可減少元器件數量和尺寸。·智慧型

bleeder

操作。ssl2101

可檢測到何時不需要

bleeder操作(

如led

鏈提供足夠的負載

),這可減少功耗和增加系統效率。

·增強的散熱引腳設計。這可增加

ssl2101

的壽命,並允許它在更高的環境溫度下正常工作。對於替代解決方案,電子器件在更高溫度下的壽命可以是乙個關鍵的引數。

·基於占空比和轉換器開關頻率的調光。這允許設計師有更大的自由度去定義引數值。這使得設計師可以通過調節控制調光系統的引數,實現更精確的低亮度調光,以及消除音訊變壓器雜訊。

·對數調光校正。這使得

led的調光行為可以與白熾燈或鹵素燈一模一樣。

·內建的過熱保護、過流保護、短路檢測和最大占空比限制。這些特性確保了

ssl2101

的高可靠性,即便在極端工作條件下也是一樣。市電接入

ssl2101

驅動電路應用圖如下:

市電接入

ssl2101

驅動電路應用圖

總結:隨著高亮度

led和智慧型

led控制器的出現,直接市電接入照明的

led燈具的需求將會越來越大,對市電接入驅動電路的要求也越來越高,

ssl2101

驅動器件的出現將會更好的推進照明產業的發展

.

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