NXP可調光市電LED驅動解決方案
LED在電子系統(tǒng)中使用已經(jīng)有很多年了,主要用作電子設備的指示燈?,F(xiàn)在在亮度和色彩深度方面取得的重大進步,意味著LED現(xiàn)在可以用于更廣泛的應用,從手機和多媒體播放機中的背光,汽車儀表盤、尾燈,一直到取代商業(yè)和家庭照明應用中的傳統(tǒng)光源。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/221990.htm推動LED照明市場發(fā)展的關鍵推動力是高亮度LED和智能LED控制器的出現(xiàn)。采用高亮度LED的產(chǎn)品設計師面臨的主要設計挑戰(zhàn)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(xiàn)有的可調光白熾燈或鹵素燈光源,必須實現(xiàn)這樣的一個電子燈驅動系統(tǒng),它不僅可以與現(xiàn)有的調光開關一起工作,而且可復制現(xiàn)有光源的調光性能。
NXP(恩智浦) SSL2101 IC可以滿足上述性能要求。此外,它還是一種高效的電源轉換器。這是業(yè)內第一款集成這些能力的IC,它使得高亮度LED燈設計師能夠以一種省成本和體積的方式集成電子電路,并從最佳熱權衡中獲益。
LED特性
LED需要一個與白熾燈或鹵素燈完全不同類型的驅動器。白熾燈表現(xiàn)為具備自穩(wěn)定特性的純電阻負載,LED則需要一個電流源。LED產(chǎn)生的光通量近似正比于流經(jīng)該器件的電流。LED的正向電壓隨電流增加而增加,但隨溫度的上升而減少。在這方面,LED表現(xiàn)得象二極管。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(chǎn)生的能量(eV)相關,該能量又直接相關于光的顏色。此外,不同生產(chǎn)批次之間的VF值可以相差很大。
串行/并行配置
在大多數(shù)用LED替代現(xiàn)有光源的應用中,需要連接多個LED到驅動器上,因為單一的LED不能產(chǎn)生足夠的光通量。LED可以采用串行或并行連接。如果LED采用串行連接,LED鏈上的總電壓等于正向電壓的總和(所有LED上的電流相等)。如果LED并行連接,電流將分配到各支路中。不過,由于一個LED的正向電壓會隨著溫度上升而下降,因此這一配置本質上是不穩(wěn)定的。隨著溫度的升高,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,采用并聯(lián)配置(或串并聯(lián)組合)的一個原因是,它允許大量的LED以一個安全的電源電壓結合在一起,而如果要采用串行連接來達到相同的亮度,可能需要一個高得令人無法接受的電壓。
并行配置還提供了其他優(yōu)勢,如果一個串行連接的LED鏈上一個LED或連接出現(xiàn)問題,那么將導致斷路,整條鏈上的所有LED都將不發(fā)光。但如采用并聯(lián)配置的話,這情況將不可能發(fā)生。采用并聯(lián)配置時,建議每條支路都增加電流調節(jié)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。當采用市電輸入的LED驅動器時,允許產(chǎn)生更高的輸出電壓,從而允許串行連接更多的LED。
市電調光
標準工業(yè)和家用調光器設計用于白熾燈,一些較先進的型號可與連接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。
購買和安裝一個新的專用調光器的成本可以很容易就超過光源本身,因此一個可與現(xiàn)有調光基礎設施一起工作的LED照明系統(tǒng)(如基于恩智浦SSL2101構建的系統(tǒng)),將打開這個具有龐大潛力和空間市場的大門。
由于現(xiàn)有的調光器被設計用于白熾燈(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于LED照明系統(tǒng)。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性能和參數(shù)值的市電調光器。
NXP SSL2101介紹
現(xiàn)有的LED路燈和家庭普通LED照明解決方案基本上都分為兩個部分,一部分是將220V市電轉換到24V或48V的AC-DC電源適配器,另一部分是對LED提供驅動電流的LED升壓控制器。這一分立解決方案不僅所需元器件多,而且要占用相當大的空間。為了解決這些缺點,NXP開發(fā)出了集成單芯片解決方案SSL2101.它也是世界首款集成可調光市電LED驅動器。
恩智浦SSL2101是一款小尺寸開關模式電源(SMPS)控制器IC,專為驅動LED設備而設計,并且提供可調光能力,以進一步改善LED照明的能效。
SSL2101可以驅動各種具有不同電源要求的照明系統(tǒng),包括LED改良型燈具、LED模塊、LED聚光燈、射燈以及用于商店展示的LED燈串。SSL2101具有的可調光能力為照明系統(tǒng)設計師設計更高能效的系統(tǒng)提供了不可多得的機會。這款高成本效益比器件具有高集成度,電子組件總數(shù)量少,電路板空間
評論