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led多年來一直用于電子系統(tǒng),主要用作電子設備的指示燈。亮度和顏色深度的重大進展意味著LED從手機和多媒體播放機中有趣的照明,到取代商業(yè)和家庭照明應用中的傳統(tǒng)光源,現(xiàn)在可以用于更廣泛的應用。
推動LED照明市場發(fā)展的關鍵驅動力是高亮度LED和智能LED控制器的出現(xiàn)。采用高亮度LED產品設計師面臨著散熱管理、驅動方案、拓撲架構和現(xiàn)有基礎設施等諸多設計挑戰(zhàn)。
為了取代現(xiàn)有的可調光白熾燈或鹵素光源,必須實現(xiàn)這樣的電子燈驅動系統(tǒng),它不僅可以與現(xiàn)有的調光開關一起工作,還可以復制現(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,它使高亮度LED燈/模塊設計師可以以節(jié)約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的驅動器。白熾燈具有純電阻負載的自穩(wěn)定性,LED需要一個電流源。LED與流經器件的電流相比,產生的光通量近似。LED正電壓隨電流增加而增加,但隨溫度升高而降低。在這方面,LED表現(xiàn)得像二極管。但是,在工作期間LED的正向電壓(VF)它很大。當電壓和電子轉化為光子時產生的能量(eV)相關,這種能量的顏色直接相關。此外,不同生產批次之間的能量VF值差別很大。
串行/并行配置
在大多數(shù)用LED在替代現(xiàn)有光源的應用中,需要連接多個光源LED在驅動器上,因為單一LED光通量不足。LED串行或并行連接可以使用。
如果LED串行連接,LED鏈上的總電壓等于正電壓的總和(所有LED上電流相等)。
如果LED并行連接,電流將分配到每個分支。然而,由于一個LED正電壓會隨著溫度的升高而下降,所以這種配置本質上是不穩(wěn)定的。隨著溫度的升高,越來越多的電流會流向正電壓較低的支路,而正電壓較高的支路會變暗。
然而,并聯(lián)配置(或串并聯(lián)組合)的原因之一是允許大量使用LED將安全的電源電壓結合在一起,如果你想使用串行連接來達到相同的亮度,你可能需要一個高電壓。
并行配置也提供了冗余優(yōu)勢。如果串行連接LED鏈上一個LED如果連接出現(xiàn)問題,則會導致斷路,整個鏈上的一切LED它們都不會發(fā)光。但如果并聯(lián)配置,則不可能發(fā)生。在并聯(lián)配置中,建議每個支路增加電流調節(jié)機制,以防止熱失控和電流或光的不平等。總之,當輸出和輸入電壓差最小時,電源轉換器效率最高。當使用市政電力輸入時LED驅動器時,允許產生更高的輸出電壓,以便串行連接更多LED。
市電調光
白熾燈采用標準工業(yè)和家用調光器設計。一些更先進的型號可以與連接到鹵素燈的變壓器一起使用。目前專門針對LED負載市電調光器仍然很少見。
購買和安裝新的專用調光器的成本很容易超過光源本身。因此,一個可以與現(xiàn)有的調光基礎設施一起工作的基礎設施LED照明系統(tǒng)(如基于恩智浦)SSL2101構建的系統(tǒng)將打開這扇具有巨大潛力和空間市場的大門。
由于白熾燈設計了現(xiàn)有的調光器(近似電阻負載,大部分功率為20W和50W因此,需要一些額外的電路來允許它們使用LED照明系統(tǒng)。目前市場上還沒有白熾燈調光器的標準,所以市場上有大量不同性能和參數(shù)值的市電調光器。
SSL2101是一個采用SO16包裝多芯片模塊(MCM)。它包含高效的電源轉換器和內部電路,以實現(xiàn)市電調光兼容性。它具有以下優(yōu)點:
集成電源開關。這樣可以降低組件成本,保證最佳驅動和開關保護。
谷值檢測。由于開關可以在最佳時間關閉,因此可以減少轉換器的損失。
集成bleeder開關和比較器可以減少部件的數(shù)量和尺寸。
智能bleeder操作。SSL2101可以檢測到何時不需要bleeder操作(如LED鏈條提供足夠的負載),可以降低功耗,提高系統(tǒng)效率。
增強散熱引腳設計。這可以增加SSL2101的2101,并允許更高的環(huán)境溫度下正常工作。電子設備在更高溫度下的使用壽命可替代解決方案的關鍵參數(shù)。
基于空間比和轉換器開關頻率的調光。這允許設計師更自由地定義參數(shù)值。這使得設計師能夠調整和控制調光系統(tǒng)的參數(shù),實現(xiàn)更準確的低亮度調光,并消除音頻變壓器噪聲。
對數(shù)調光校正。這使得。LED與白熾燈或鹵素燈完全相同。
內部建筑的過熱保護、過流保護、短路檢測和最大比例限制。這些特性得到了保證SSL2101的高可靠性,即便在極端工作條件下也是一樣。