基于ssl2101的可调光led驱动电路设计

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1、基于SSL2101的可调光LED驱动电路设计冯喆（合肥工业大学，安徽，合肥230009）摘要：大功率白光LED因其高效、节能、环保、寿命长、高可靠性等优点逐渐在照明领域获得广泛应用，已经开始替代白炽灯、荧光灯等传统照明光源，成为21世纪的新一代照明光源。文章主要介绍了SSL2101芯片及基于其的可调光LED驱动电路设计方案关键词：SSL2101；LED驱动电路；恒流驱动；PWM（脉宽调变）Abstract：Semiconductorlightingiswidelyusedandisgraduallyreplacingtheincandescentandfluorescentlight

2、ingduetoitsadvantagesoverconventionallightingofhighefficiency，lowenergyconsumption，lowpollution，longlifetimeandhighreliability.ThethesisgivesaLEDdriverusingChipSSL2101basedonpulsewidthmodulationandaintroductionofthischip.Keywords：CHIPSSL2101;LEDdriver;constant-currentdriving;PWM（PulseWidthModul

3、ation）前言：固态照明（SSL：SolidStateLighting）为人类提供了除传统白炽灯及日光灯之外的另一种选择——LED灯。LED必须依赖于专用驱动器提供恒定电流才能点燃工作。LED驱动器应该具有直流控制，高效率，可调光，有保护等特性。为满足各种不同输入电压，不同输出电流及不同数目连接LED的驱动要求，世界著名半导体器件公司恩智浦半导体（NXPSemiconductors）公司推出的固态照明专用驱动控制器SSL2101是世界首款市电集成可调光驱动控制器，专为进一步改善LED的能效，提供可调光能力而设计。由于集成度高，外部需要原件数量少，占持电路板空间小，性能价格比高，为照

4、明系统设计师设计高能效系统提供了关键硬件。本文主要简要给出SSL2101的特性，并基于此款IC设计了LED驱动电路方案。1.LED特性LED需要一个与白炽灯或卤素灯完全不同类型的驱动器。白炽灯表现为具备自稳定特性的纯电阻负载，LED则需要一个电流源。LED产生的光通量近似正比于流经该器件的电流。LED的正向电压随电流增加而增加，但随温度的上升而减少。在这方面，LED表现得像二极管。不过，在工作期间LED的正向电压（VF）是很大的。该电压与电子转化为光子时产生的能量（eV）相关，该能量又直接相关于光的颜色。此外，不同生产批次之间的VF值可以相差很大。1.1LED的连接方式在大多数用：L

5、ED替代现有光源的应用中，需要连接多个LED到驱动器上，因为单一的LED不能产生足够的光通联。LED可以采用串行或并行连接。如果LED采用串行连接，LED链上的总电压等于正向电压的总和（所有LED上的电流相等）。如果LED并行连接，电流将分配到各支路中。不过，由于一个LED的正向电压会随着温度上升而下降，一次这一配置本质上是不稳定的。随着温度的升高，越来越多的电流将流到具有更低正向电压的支路上去，这些支路将变得更亮，而那些具有更高正向电压的支路将变得更暗。不过，采用并联配置（或串并联组合）的一个原因是，它允许大量的LED以一个安全的电源电压结合在一起，而如果要采用串行连接来达到相同的

6、亮度，可能需要一个高的令人无法接受的电压。并行配置还提供了其他优势，如果一个串行连接的LED链上一个LED或连接出现问题，那么将导致断路，整条链上的所有LED都将不发光。但如采用并联配置的话，这情况将不可能发生。采用并联配置时，建议每条支路都增加电流调节机制，以防止热失控和电流或光的不相等。总而言之，当输出和输入电压差最小是，电源转换器的效率最高。当采用市电输入的LED驱动器时，允许产生更高的输出电压，从而允许串行连接更多的LED。2．SSL2101特性恩智浦半导体公司最近推出的固态照明专用驱动控制器SSL2101本质上是一款在s016封装内包含了实现兼容市电调光的高效功率变换器和内

7、部电路系统的多芯片组件（MCM：Multi-ChipModule）切换式电源（SMPS：SwitchingModePowerSupply）控制器。右图即SSL2101的内部结构和管脚2.1PWM调光SSL2101具有的可调光能力为照明系统设计师设计更高能效的系统提供了不可多得的机会。这款高成本效益比器件具有高集成度，电子组件总数量少，电路板空间保持最小。SSL2101与当今照明基础设施完全兼容，可以直接采用整流市电电源并结合相位调光器工作。SSL2101含