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恩智浦集成可调光市电LED驱动器解决方案介绍
发布时间:2019-12-14 03:10    作者:sunbet   

  。现在在亮度和色彩深度方面取得的重大进步,意味着LED现在可以用于更广泛的应用,从手机和多媒体播放机中的背光,汽车仪表盘、尾灯,一直到取代商业和家庭照明应用中的传统光源。

  推动LED照明市场发展的关键推动力是高亮度LED和智能LED控制器的出现。采用高亮度LED的产品设计师面临的主要设计挑战包括散热管理、驱动方案、拓扑架构和已有的基础设施。要替代现有的可调光白炽灯或卤素灯光源,必须实现这样的一个电子灯驱动系统,它不仅可以与现有的调光开关一起工作,而且可复制现有光源的调光性能。

  NXP(恩智浦) SSL2101 IC可以满足上述性能要求。此外,它还是一种高效的电源转换器。这是业内第一款集成这些能力的IC,它使得高亮度LED灯设计师能够以一种省成本和体积的方式集成电子电路,并从最佳热权衡中获益。

  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表现得象二极管。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。

  在大多数用LED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量。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,因此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亮度,可能需要一个高得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时,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。

  标准工业和家用调光器设计用于白炽灯,一些较先进的型号可与连接到卤素灯的变压器一起使用。目前专门针对LED负载的市电调光器仍然很罕见。

  购买和安装一个新的专用调光器的成本可以很容易就超过光源本身,因此一个可与现有调光基础设施一起工作的LED照明系统(如基于恩智浦SSL2101构建的系统),将打开这个具有庞大潜力和空间市场的大门。

  由于现有的调光器被设计用于白炽灯(近似电阻负载,功率大多在20W和50W之间),因此需要一些额外的电路才能允许它们用于LED照明系统。目前市场上还没有白炽灯调光器标准,因此目前市场上有大量不同性能和参数值的市电调光器。

  现有的LED路灯和家庭普通LED照明解决方案基本上都分为两个部分,一部分是将220V市电转换到24V或48V的AC-DC电源适配器,另一部分是对LED提供驱动电流的LED升压控制器。这一分立解决方案不仅所需元器件多,而且要占用相当大的空间。为了解决这些缺点,NXP开发出了集成单芯片解决方案SSL2101.它也是世界首款集成可调光市电LED驱动器。

  恩智浦SSL2101是一款小尺寸开关模式电源(SMPS)控制器IC,专为驱动LED设备而设计,并且提供可调光能力,以进一步改善LED照明的能效。

  SSL2101可以驱动各种具有不同电源要求的照明系统,包括LED改良型灯具、LED模块、LED聚光灯、射灯以及用于商店展示的LED灯串。

  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,同时使设计师能充分利用LED可调光特性的优势。

  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含有高压电源开关,可以直接从整流市电电压启动,因而无需外部启动电路。为支持调光能力,SSL2101包含两个集成高压开关用于分压器操作,以及一个输入,用于感应实时灯具功率,并在需要时激活附加分压器工作。

  SSL2101还能在一块芯片上提供非隔离(降压)与隔离(回扫)解决方案。它有一个附加输入,可以用来检测电感组件的退磁,确保磁性材料得到充分利用,防止电流硬开关。该器件的内置电路可以用来降低电容性接通损耗,优化谷底开关效率,使SSL2101在低功率水平时能进行高效功率转换。SSL2101使用接通时间模式和频率模式来控制LED亮度。频率变化控制与接通时间控制二者相结合,产生与白炽灯相似的调光曲线。两种控制方法的使用还使设计师能降低峰值电流,帮助减小变压器或电感器的声频噪声。

  这款IC透过散热增强封装和内置过热保护功能(OTP)提供可靠且安全的散热解决方案。它还具有短绕组保护(SWP)和过流保护(OTP)功能,符合有关安全与功率因子的法规要求。

  SSL2101是一个采用SO16封装的多芯片模组(MCM),它包含一个高效率的电源转换器和内部电路来实现市电调光兼容性,与现有解决方案相比,它具有以下优点:

  ◆智能bleeder操作:SSL2101可检测到何时不需要bleeder操作(如LED链提供足够的负载),这可减少功耗和增加系统效率。

  ◆增强的散热引脚设计:这可增加SSL2101的寿命,并允许它在更高的环境温度下正常工作。对于替代解决方案,电子器件在更高温度下的寿命是一个关键的参数。

  ◆基于占空比和转换器开关频率的调光:这允许设计师有更大的自由度去定义参数值,这使得设计师可以通过调节控制调光系统的参数,实现更精确的低亮度调光,以及消除音频变压器噪声。

  ◆内建的过热保护、过流保护、短路检测和最大占空比限制:这些特性确保了SSL2101的高可靠性,即便在极端工作条件下也是一样。

  目前我们应用该调光IC已制作完成LED调光球泡灯DEMO,同时配合使用三星2瓦LED光源(2瓦LED光通量达到150LM),它能利用现有的调光系统,对LED球泡灯实现0%-100%范围内的连续可调,效率达到70%以上。该电源驱动三颗2瓦三星LED,总功率达6瓦(输入电压:220V,输出:0.18A/30V)。

  SSL2101正通过一项业内运行时间最长的加速寿命测试,测试自2008年12月开始,以零故障运行。截至目前,该测试运行时间已达7,000小时并仍在继续进行。半导体行业的传统寿命测试程序通常以1,000小时测试时间为基准,此次测试远远超出了这一标准。

  测试人员从标准生产的产品中随机抽取一批SSL2101 IC驱动器在高应力条件下进行测试,全部测试样品在150°C的IC结点温度下运行超过7,000小时之后仍保持了完整的功能性。测试过程中采取多项测试与不同设置来检测在若干使用情况下的所有可能失效模式,其中包括持续开启、开/关切换循环以及各种使用组合。根据寿命加速模型,SSL2101在真实照明应用中的推断寿命估计如下:

  它是最新LED集成市电调光驱动器IC,能支持25W最大功率,其深度调光能力可低至全光照强度的1%,并兼容多种调光器。尺寸小巧、高度集成、高能效的LED驱动器IC是小型密封LED照明灯具应用的理想选择。

  SSL2102适用于高能效和高功率因数LED照明灯具应用,其中包括:8W到15W的紧凑型应用;15W到25W的LED模块,应用于诸如LED聚光灯和筒灯;以及最大功率达25W的商场专柜展示用LED灯串。

  ◆支持从整流市电电压启动作为一款集成调光控制器及开关电源模块的LED驱动器IC,SSL2102与SSL2101功能相同,但支持功率更高,使客户能够将一种设计应用于功率额定范围更广的多种不同最终产品。

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  用于笔记本电脑或便携式应用的冷阴极荧光灯(CCFL)转换器的设计目标包括小尺寸,高效率和低成本。 UCC3972 /3 CCFL控制器提供必要的电路模块,采用小尺寸8引脚TSSOP封装,实现高效CCFL背光电源。与需要5mA至10mA工作电流的双极性控制器相比,BiCMOS控制器通常消耗不到1mA的工作电流,从而提高整体系统效率。 通过集成此类功能,外部元件数量最小化并降低系统成本作为反馈控制的PWM驱动级,开路保护,启动延迟和降压和推挽级之间的同步电路。 UCC3972 /3包括一个内部并联稳压器,允许器件在4.5V至25V的输入电压下工作。该器件支持模拟和外部产生的低频调光工作模式。 UCC3973在BUCK引脚上增加了一个可编程电压钳。此功能可用于保护变压器在启动期间或发生开路灯时不会出现过压。当检测到过电压时,通过减小占空比来控制变压器电压。 特性 1mA典型电源电流 精确灯泡电流控制 模拟或低频调光功能

  开路灯保护 可编程启动延迟 4.5V至25V操作 PWM频率与外部谐振油箱同步

  8引脚TSSOP和SOIC封装可用 内部电压钳位可防止变压器过压(UCC3973) 参数 与其它产品相比 背光LED驱动器   V...

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  TPS92515AHV-Q1是一款紧凑型单片开关稳压器,内置低阻N沟道MOSFET。该器件适用于高亮度LED照明应用,具有高效率,高带宽,PWM或模拟调光和小尺寸的特点。 稳压器以恒定的关断时间,峰值电流控制运行。操作简单:在基于输出电压的关闭时间之后,开始接通时间。一旦达到导体峰值电流阈值,导通时间结束。 TPS92515AHV-Q1器件可配置为在并联FET调光周期的ON和OFF周期内保持恒定的峰峰值纹波。该周期非常适合在整个分流FET调光范围内保持线性响应。 低偏移,高端比较器有助于创建稳态精度。可以使用模拟调光或PWM调光或两者同时调制LED电流。其他功能包括UVLO,宽输入电压操作,固有LED开路操作和宽工作温度范围以及热关断。 TPS92515AHV-Q1器件提供高压选项,输入范围高达65 V,采用非热增强型10引脚HVSSOP封装。 特性 AEC-Q100 1级合格 集成290mΩ(典型值)内部N沟道FET 输入电压范围 TPS92515AHVx:5.5 V至65 V 启动后低至5.15 V的操作 低偏置高侧峰值电流比较器 恒定平均电流,最高2 A 固有的逐周期电流限制 多种调光方法 10,000:1分流PWM调光范围 1000:1...

  用于液晶显示器(LCD)监视器应用的冷阴极荧光灯(CCFL)转换器的设计目标包括小尺寸,高效率和低成本。 UCC2974 /UCC3974 CCFL控制器提供必要的电路模块,以采用小型16引脚TSSOP封装实现高效LCD监视器背光电源。该设备具有两个控制级,用于操作独立的谐振槽,用于多灯设计。 BiCMOS控制器通常消耗的工作电流小于2 mA,从而提高了整体系统效率。通过集成双PWM驱动级,开路灯保护,过压钳位以及降压和推挽级之间的同步电路等功能,可最大限度地减少外部元件数量并降低系统成本。该器件可在模拟和低频调光模式下工作。 特性 同步或非同步操作 双输出和控制阶段 BiCMOS技术 具有2 mA典型电源电流的精确电流控制 模拟或数字低频调光功能 带电压钳的开路灯保护 4.5- V至25 V操作 PWM频率与外部谐振槽同步 TSSOP-16(PW)封装 应用 便携式PC 桌面液晶显示器 互联网设备

  参数 与其它产品相比 背光LED驱动器   Vin (Min) (V) Vin (Max) (V) Features Operating temperature range (C) Package Group Package size: mm2:W x L (PKG)   UCC3974 4.5     25     Ext...

  用于笔记本电脑或便携式应用的冷阴极荧光灯(CCFL)转换器的设计目标包括小尺寸,高效率和低成本。 UCC3972 /3 CCFL控制器提供必要的电路模块,采用小尺寸8引脚TSSOP封装,实现高效CCFL背光电源。与需要5mA至10mA工作电流的双极性控制器相比,BiCMOS控制器通常消耗不到1mA的工作电流,从而提高整体系统效率。 通过集成此类功能,外部元件数量最小化并降低系统成本作为反馈控制的PWM驱动级,开路保护,启动延迟和降压和推挽级之间的同步电路。 UCC3972 /3包括一个内部并联稳压器,允许器件在4.5V至25V的输入电压下工作。该器件支持模拟和外部产生的低频调光工作模式。 UCC3973在BUCK引脚上增加了一个可编程电压钳。此功能可用于保护变压器在启动期间或发生开路灯时不会出现过压。当检测到过电压时,通过减小占空比来控制变压器电压。 特性 1mA典型电源电流 精确灯泡电流控制 模拟或低频调光功能

  开路灯保护 可编程启动延迟 4.5V至25V操作 PWM频率与外部谐振油箱同步

  8引脚TSSOP和SOIC封装可用 内部电压钳位可防止变压器过压(UCC3973) 参数 与其它产品相比 背光LED驱动器   V...

  LM8323按键扫描控制器是一种专用设备,可以让主机免于扫描矩阵寻址的键盘。此外,LM8323还提供通用I /O扩展,旋转编码器接口和PWM输出,可用于动态LED亮度调制。 它通过I 2 C兼容的ACCESS.bus接口与主机通信。中断输出可用于发出按键和按键释放事件的信号。支持高达400 kHz(快速模式)总线速度的通信频率。 LM8323支持一组预定义的命令。这些命令使主机设备能够控制所有功能。 特性 主要功能 支持最多8×12键的键盘矩阵和8个特殊功能(SF)键共104个密钥。 SF键将键盘扫描输入直接拉至接地,而不是连接到键盘扫描输出。 在从模式下支持I 2 C兼容的ACCESS.bus接口,最高400 kHz (快速模式)。 三个主机可编程PWM输出有用的平滑LED亮度调制。 支持通用上引脚I /O扩展不以其他方式用于键盘或旋转编码器接口。 FIFO缓冲区中的键扫描事件存储,最多可存储15个事件。 关键事件,错误和专用硬件中断通过断言 IRQ 输出 命令的正确接收可以假定,如果没有错误,从LM8323报告收到它后 在任何Matrix键扫描事件上从暂停模式唤醒,任何使用SF键,或ACCESS.bus接口上的任何活动,或旋转编码器计数器...

  TCA8418是一款具有集成ESD保护的键盘扫描器件。它能够在1.65V至3.6V电源电压下运行,具有18个GPIO。 GPIO可通过I 2 C接口支持多达80个按键。 按键控制器可对输入进行消息以及保持用于存储按键按压和释放事件的10字节FIFO。该FIFO借助溢出绕回功能可存储多达10个按键事件。中断( INT )输出可配置为在发生按键按压和按键释放事件时,或这些事件达到最大速率时报警。 特性 工作电源电压范围:1.65V至3.6V 可借助18个通用输入输出(GPIO)支持80个按钮 支持QWERTY键盘操作和通用输入输出(GPIO)扩展 低待机(空闲)电流消耗:3μA 支持1MHz快速模式加上I 2 C总线字节先入先出(FIFO)可存储10次按键按压和释放操作 开漏电路低电平有效中断输出 集成消息时间为50μs 施密特触发器操作可在SCL和SDA输入端实现缓慢输入转换和更好的开关噪声抗扰度:1.8 V时的V hys 典型值为0.18V 锁断性能超过200mA,符合JESD 78 II类规范的要求 全部18个GPIO引脚和非GPIO引脚上的ESD保护均超出JESD 22规范要求 2000V人体放电模式(A114-A) 1000V组件充电模式(C101) ...

  LM8333移动I /O配件可减轻主机的键盘扫描负担,同时在操作和待机模式下均可提供极低的功耗。它支持最大尺寸为8×8的键盘矩阵(以及另外8个特殊功能键),适用于手机,PDA,游戏和其他手持应用等便携式应用。 按键和发布事件均为编码成字节格式并加载到FIFO缓冲区中以供主处理器检索。中断输出(IRQ)用于指示键盘活动,两个具有中断功能的通用I /O引脚中的任何一个的状态更改或错误情况等事件。通过读取专用寄存器,主机可以使用中断和错误代码。 有四个通用I /O引脚,其中两个具有中断功能。基于主机可编程内部定时器的脉冲宽度调制输出也可用,如果不需要PWM功能,可用作通用输出。 为了最大限度地降低功耗,LM8333自动当没有键盘,I /O或主机活动时,它进入低功耗待机模式。 该器件采用32引脚WQFN和49引脚csBGA封装。两者都是芯片级封装。 特性 8×8标准键 8个特殊功能键(SF键)最多可提供72个键键盘矩阵 ACCESS.Bus(I 2 C兼容)与主机的通信接口 四个通用主机可编程I /O引脚,带两个可选(慢)外部中断 用于存储按键和按键释放事件的15字节FIFO缓冲区 错误控制,错误报告(FIFO溢出,键盘溢...

  用于双线位LED调光器旨在控制(或调暗) )LED通过I 2 C接口。如果没有这种设备,微控制器必须积极参与打开和关闭LED(按照所需的调光率),这会占用宝贵的处理器时间。 TCA6507通过限制处理器闪烁LED所需的操作次数来缓解此问题,并有助于创建更高效​​的系统。 TCA6507处理所有脉冲宽度调制(PWM)逻辑,允许处理器将其周期用于更重要的任务。 特性 七个LED驱动器输出:ON,OFF,闪烁,可编程速率衰落 漏极开路输出直接驱动LED至少40-mA 两个独立的LED驱动器组 可广泛编程的闪烁速率,淡入淡出和淡入淡出率以及最大强度 输出不是用作LED驱动器可用作常规通用漏极开路输出 从完全关闭到完全开启状态的16步最大强度控制 Fade的平滑感知转换-ON和Fade-OFF 工作电源电压范围为1.65 V至3.6 V 5.5 V容差漏极开路输出 低待机电流具有关闭功能以实现额外的节能 通过I 2编程 C总线接口逻辑与SMBus兼容 通电时无毛刺 ESD保护超过JESD 22 2000-V人体模型(A114-A) 200-V机器型号(A115-A) 1000- V Charg ed-Device Model(C101) 闩锁性能超过每...

  LM8328 GenI /O - 扩展器和键盘控制器是一个专用设备,可以减轻主处理器扫描矩阵寻址键盘的负担,并提供灵活和通用的功能目的,主机可编程输入/输出功能。提供三个独立的PWM定时器输出,用于动态LED亮度调制。 它通过I 2 C兼容的ACCESS.bus串行接口与主机处理器通信。它可以仅在从模式下以标准(100 kHz)和快速模式(400 kHz)进行通信。 所有可用的输入/输出引脚可以替代地用作键盘矩阵中的输入或输出,或者用作主机可编程通用输入或输出。 任何编程为输入的引脚也可以检测硬件中断。从而可以编程中断极性(“从高到低”或“从低到高”的转换)。 LM8328遵循预定义的基于寄存器的命令集。启动(上电)后,必须从主机发送配置文件以设置设备的硬件。 特性 主要特性 内部RC振荡器,无需外部时钟 内部PWM时钟生成,否需要外部时钟 系统控制的外部复位 可编程I 2 C兼容的ACCESS.bus地址(默认为0x88) 支持最多8 x 12个键的键盘矩阵,以及8个特殊功能(SF)键,用于完整的104键支持 I 2 C兼容的ACCESS.bus从机接口,100 kHz(标准模式)和400 kHz(快速模式) 三个主机可编程PWM输出,用于平滑...

  LM8330 I /O - 扩展器和键盘控制器是一种专用设备,旨在减轻主机处理器扫描矩阵寻址键盘的负担,并提供灵活性和通用,主机可编程输入/输出功能。提供三个独立的脉冲宽度调制(PWM)定时器输出,用于动态LED亮度调制。 它通过I 2 C兼容的ACCESS.bus串行接口与主机处理器通信。它只能在从机模式下以标准(100 kHz)和快速模式(400 kHz)进行通信。 所有可用的输入/输出引脚可以替代地用作键盘矩阵中的输入或输出,或者用作主机可编程的通用输入或输出。 任何编程为输入的引脚也可以检测硬件中断。由此可以编程中断极性(“从高到低”或“从低到高”的转换)。 LM8330遵循预定义的基于寄存器的命令集。在启动(上电)时,必须从主机发送配置文件以设置器件的硬件。 LM8330采用25焊球凸点无铅DSBGA封装,尺寸为2.0 mm x 2.0 mm x 0.6 mm(0.4 mm间距)。 LM8330在KPX [7:0]和KPY [10:0]引脚上集成了ASIP(专用集成无源器件)。这些引脚设计用于容纳IEC61000-4-2 4级ESD:±8 kV直接接触。 特性 主要特点 最多8 x 12键的键盘矩阵,以及8个特殊功能(SF)键,用于完整的104密钥支持。 支持通用I /...

  TCA8418E是一款带有集成ESD保护功能的键盘扫描设备。它的工作电压范围为1.65 V至3.6 V,具有18个通用输入/输出(GPIO),可通过I 2 C接口支持最多80个按键。 TCA8418E可以节省功耗和带宽,因为它可以处理键盘扫描算法。 TCA8418E也非常适用于具有有限GPIO的处理器。 密钥控制器去抖输入并保持10字节的按键和释放事件FIFO,可存储多达10个具有溢出包装功能的按键。可以配置中断( INT )输出,以便在按键和按键发生时或以最大速率发出警报。包含 CAD_INT 引脚,表示检测到CTRL-ALT-DEL(基本上是1,1,11)按键操作。 特性 工作电源电压范围1.65-V 3.6 V ±15-kV人类体型高压ESD (GPIO线个按钮 支持QWERTY键盘操作+ GPIO扩展 低待机(空闲)电流消耗:3μA 支持1 MHz快速模式加I 2 C总线按键和发布 漏极开路低电平有效中断输出 50μs的集成去抖时间 施密特触发器动作允许慢速输入

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  可编程I 2 C兼容的ACCESS.Bus地址(默认0x8A) 支持最多8 x 12个键的键盘矩阵,以及8个特殊功能(SF)密钥,用于完整的104密钥支持 支持多达26个直接连接密钥 I 2 C兼容的ACCESS.Bus从站接口,100 kHz (标准模式)和400 kHz(快速模式) 三个主机可编程P...

  LM8325-1 GenI /O - 扩展器和键盘控制器是一种专用设备,可以减轻主处理器扫描矩阵寻址键盘的负担,并提供灵活性和通用,主机可编程输入/输出功能。提供三个独立的PWM定时器输出,用于动态LED亮度调制。 它通过I 2 C兼容的ACCESS.bus串行接口与主机处理器通信。它可以仅在从模式下以标准(100 kHz)和快速模式(400 kHz)进行通信。 所有可用的输入/输出引脚可以替代地用作键盘矩阵中的输入或输出,或者用作主机可编程通用输入或输出。 任何编程为输入的引脚也可以检测硬件中断。从而可以编程中断极性(“从高到低”或“从低到高”的转换)。 LM8325-1遵循预定义的基于寄存器的命令集。启动(开机)后,必须从主机发送配置文件以设置设备的硬件。 特性 主要特性 内部RC振荡器,无需外部时钟 内部PWM时钟生成,否需要外部时钟 可编程I 2 C兼容ACCESS.bus地址(默认0x88) 支持最多8 x 12个键的键盘矩阵,加上8个特殊功能(SF)密钥,用于完整的104密钥支持 I 2 C兼容的ACCESS.bus从站接口,100 kHz(标准模式)和400 kHz(快速模式) 三个主机可编程PWM输出,用于平滑LED亮度调制 支持引脚...


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