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降压式可调光LED驱动系统设计

2013-10-22凌玮杰

江汉大学学报(自然科学版) 2013年5期

李 翔,凌玮杰

(1.安徽国防科技职业学院 机电工程系,安徽 六安 237011;2.南京理工大学 自动化学院,江苏 南京 210094)

LED(发光二极管)自1960年代诞生以来经历了飞速的发展,目前发光效率接近荧光灯。由于LED具有效率高、环保无污染、寿命长、体积小、耐冲击耐震动等优点,在全球能源短缺的背景下,LED具有极大的优势,必将成为第四代电光源。

笔者曾设计了50 W反激式可调光LED驱动系统,采用SSL2013芯片,构建具备恒流限压反馈的闭环控制模式[1]。本文主要针对8 W小功率的驱动器,采用集成功率开关和功率因数校正(PFC)的专用芯片实现精确恒流输出和紧凑型设计[2]。

1 SSL2108介绍

SSL2108X是用于LED照明的一系列驱动芯片。该系列芯片内部集成了高压开关和控制器。基于该系列芯片设计的驱动器适用于需要精确横流输出和紧凑型设计的驱动场合。该系列分为21081、21082、21083、21084四种,本系统使用的是SSL21082,内部集成了300 V的开关管。并且内部包含了欠电压闭锁(UVLO)、前沿消隐(LEB)、过流保护(OCP)、短路保护(SWP)、内部过热保护(OTP)、低压保护和输出短路保护(OSP)[3]。该芯片的管脚配置见图 1。

2 系统总体设计

图1 SSL21082管脚配置图

系统设计要求:输入电压为120 V/50 Hz且允许90%~110%的波动,负载为9个LED灯串联,功率为8 W,系统调光范围超过120°,效率高于80%,功率因数高于0.9,纹波小于35%。

基于SSL2108的8W可调光LED驱动系统采用降压式拓扑,可控硅调光器接在市电和驱动电路输入端之间,设计的驱动系统包括输入电路、降压变换电路、调光控制电路和输出电路,其总体原理框图如图2所示。

图2 驱动器原理框图

3 模块设计

3.1 输入电路设计

输入电路见图3。……

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