CN203368858U - 一种基于ssl2108的降压式可调光led驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于SSL2108的降压式可调光LED驱动系统，该系统包括：输入电路单元，用于对电源电压进行整流，提供过电流保护和过电压保护；降压变换电路单元，与输入电路单元连接，用于将高电压变为低电压的，接收输入电路单元经过整流的电压；调光控制电路单元，与降压变换电路单元连接，用于控制LED灯的亮度和功率的大小，提供控制信号到降压变化电路单元，实现电压的降低，实现控制LED灯的亮度；输出电路单元，与降压变换电路单元连接，用于为LED发光输入和储存能量，接收经过降压变换电路单元调整的电压。本实用新型通过采用降压式拓扑和使用SSL2108的LED照明驱动芯片，提供了光品质高、发光效率高、可靠性高以及设计简单化的LED驱动系统。

Description

一种基于SSL2108的降压式可调光LED驱动系统

技术领域

本实用新型属于LED照明研究技术领域，尤其涉及一种基于SSL2108的降压式可调光LED驱动系统及电路。 

背景技术

LED作为第四代照明光源，具有光效高、耗能低、绿色环保、寿命长、体积小、启动迅速等特点，现广泛应用于显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。 

LED照明技术发展面临光品质、发光效率、可靠性以及设计简单化等四大挑战，传统的驱动器存在功率因数低、发光效率不高、对电网干扰大等问题，因此选用专用LED照明芯片，实现精确横流输出和紧凑型设计的可调光LED驱动系统具有一定的研究意义。 

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300V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(0TP)，低压保护和输出短路保护(OSP)。 

但是传统的驱动器存在功率因数低、发光效率不高、对电网干扰大。 

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种基于SSL2108的降压式可调光LED驱动系统及电路，旨在解决传统的驱动器存在功率因数低、发光效率不高、对 电网干扰大的问题。 

本实用新型实施例是这样实现的，一种基于SSL2108的降压式可调光LED驱动系统，该基于SSL2108的降压式可调光LED驱动系统包括： 

输入电路单元，用于对电源电压进行整流，提供过电流保护和过电压保护； 

降压变换电路单元，与输入电路单元连接，用于将高电压变为低电压的，接收输入电路单元经过整流的电压； 

调光控制电路单元，与降压变换电路单元连接，用于控制LED灯的亮度和功率的大小，提供控制信号到降压变化电路单元，实现电压的降低，实现控制LED灯的亮度； 

输出电路单元，与降压变换电路单元连接，用于为LED发光输入和储存能量，接收经过降压变换电路单元调整的电压。 

进一步，输入电路单元的电路的连接为：保险丝F1的一端连接120V电压的L端，另一端连接电阻R1，电阻R4连接120V电压的N端，压敏电阻RV1与电阻R1和电阻R4并联，整流桥的1端和3端连接压敏电阻RV1，整流桥的4端连接二极管D1，二极管D1连接电容C1，电容C1和电容C2的一端与电感L1并联，电容C1和电容C2的另一端连接GND端；保险丝F1用于防止输入电流过大，压敏电阻RV1用于防止输入电压尖峰损坏电路，二极管D1用于防止回流。 

进一步，II型滤波器的参数由下面公式计算： 

$f_{\mathrm{cutoff}}=\frac{1}{2\mathrm{\π}\sqrt{L1\×\frac{C1\×C2}{C1+C2}}}$

开关频率是75kHz，选取剪切频率为10kHz，计算得到L1＝3.3mH，C1＝100nF，C2＝220nF。 

进一步，降压变换电路单元的电路，选用LED照明专用驱动芯片SSL2108，采用BUCK拓扑设计，接入市电后，芯片首先通过芯片SSL2108的1脚供电，内部控制器发出开通信号，内置开关管开通，电流经过主电感，此时辅助电感 开始工作，芯片切换至另一种供电模式：辅助电感通过R9，D3，C9，R15，D5，C5为VCC提供稳定的直流电压；当内置开关开通的时候一个新的周期开始，当芯片SSL2108的4脚电压，即R7//R8的电压，可以理解为主电感电流，上升至阈值时，关断内置开关，然后主电感放电，放电完成后，芯片SSL2108的14脚电压呈现出一个振荡，芯片SSL2108的14脚检测开关漏极上的电压什么时候振荡至谷底，振荡至谷底后芯片发出开通信号，开始下一个周期，在谷底开通可以保证最大程度降低开关损耗；输入电压通过R5，R12，C10，D5，R13，Q1，C8传递给芯片SSL2108的9脚，当输入电压大于输出电压时，变换器正常工作，此时芯片SSL2108的9脚限制了最大占空比，当输入电压小于输出电压时，Q1无法导通，此时变换器无法工作，芯片进入低压保护状态； 

芯片SSL2108的6脚可以输出一个电流，连接一个热敏电阻R16后，当驱动器温度很高时，电阻R16会把芯片SSL2108的6脚的电位拉低，此时芯片SSL2108的6脚使芯片SSL2108的4脚的电压阈值下降，使主电感电流下降，达到过热保护的目的，芯片SSL2108的6脚还具有软开关功能，连接一个电容C7，使得芯片开始工作时，芯片SSL2108的6脚电位逐渐上升，芯片SSL2108的4脚阈值从较低水平逐渐恢复正常，工作电流也从较低水平逐渐恢复正常。 

进一步，降压变换器电路单元的元件参数计算如下： 

首先为了简便计算，假设电路工作在临界模式下，主电感峰值电流满足： 

I_peak＝2×I_LED

其中：I_LED＝0.25A， 

降压变换电路的输入输出关系满足下面的等式： 

$\frac{V_I-V_o}{V_o}=\frac{{\mathrm{\δ}}_2}{{\mathrm{\δ}}_1}=\frac{t_2}{t_1}$

其中：V_I-V_o，V_o分别是输入输出电压；δ2，δ1分别是开通和关断占空比；t2，t1分别是开通和关断的时间， 

根据开关频率和截止频率的表达式和相互关系10×f_outoff＝f_sw： 

$f_{\mathrm{cutoff}}=\frac{1}{2\mathrm{\π}\sqrt{L1\×\frac{C1\×C2}{C1+C2}}}{f}_{\mathrm{sw}}=\frac{1}{T}$

其中：L1是滤波器电感；C1C2是滤波器电容；T是开关周期；f_sw＝100kHz是开关频率， 

再根据： 

$T=t_1+t_2{I}_{\mathrm{peak}}=t_1\·\frac{\sqrt{2}\·V_I{-V}_o}{L}$

可以推导出主电感计算公式： 

$L=\frac{V_o^2-\sqrt{2}\·V_I\·V_o}{-2\sqrt{2}\·I_{\mathrm{LED}}\·f_{\mathrm{sw}}\·V_I}$

计算得出L＝623μH， 

主电感匝数计算公式如下： 

$N_p=\frac{L_p\×I_p}{B_{\max }\×A_e}\≈109$

其中：Lp＝623μH；Ip＝1.2×2×I_LED；Ae表示有效磁芯面积，这里是12.5mm²；Bmax＝275mT表示最大磁通密度， 

辅助线圈满足： 

$\frac{\mathrm{Na}}{\mathrm{Np}}=\frac{\mathrm{Vcc}}{V_D+V_D}$

其中：V_D＝0.3～0.7V；V_o＝28V；V_cc＝14V，因此Na＝54。 

进一步，调光控制电路单元的电路，R10，C6组成了passive damper，当调光器开通时，会产生很大的电流尖峰和震荡，这个damper可以为尖峰电流提供一个通路，防止闪烁和调光器损坏，也可以改善EMI；当调光角很小时，意味着输入电压很低，此时输入电流会低至调光器维持电流以下而导致熄灭，当输入电流较大时，整流之后的电流通过D6和D8回到整流桥的负极，从辅助电感传递过来的电流Iaux经过D7流到整流桥的负极，此时Q3无法导通，当输入电流很小时，D6，D7，D8无法导通，此时Iaux流过R21，使Q3导通，电流回路：R11-R14-Q3-R19。 

进一步，输出电路单元的电路，二极管D2、电容C3和电阻R3并联，一 端连接LED的正极，另一端连接LED的负极，电容C3的一端连接电容C4，电容C4的另一端连接GND端，耦合电感TR1与二极管D2和电容C3并联。 

进一步，输出电容的取值通过下面公式计算： 

$C3=\sqrt{\frac{1}{(\frac{\mathrm{\ΔI}}{I_{\mathrm{LED}}}{)}^2}-1}/(4\mathrm{\π}\×f_{\mathrm{supply}}\×R)$

其中：I_LED是输出电流，ΔI是电流纹波，f_supp1y是市电频率，R是LED串的动态电阻； 

系统纹波率取40％，市电频率是50Hz，单个LED的动态电阻是0.6Ω因此负载的动态电阻是5.42，C3选用680，；C4使用4.7nF的Y电容。 

本实用新型提供的基于SSL2108的降压式可调光LED驱动系统及电路，通过采用降压式拓扑，提高了可调光LED驱动系统的稳定性和LED的发光效率。本实用新型使用SSL2108的LED照明驱动芯片，内部集成了高压开关和控制器。提高了LED驱动系统的精确横流输出和紧凑型设计，较好的解决了传统的驱动器存在功率因数低、发光效率不高、对电网干扰大的问题。此外，本实用新型的结构简单，很好的利用了现有的SSL2108芯片和降压式拓扑的原理，一定程度上降低了成本，满足了LED驱动系统的光品质、发光效率、可靠性以及设计简单化的需要，提高了发光效率和可靠性。 

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的输入电路单元的电路示意图； 

图2是本实用新型实施例提供的降压变换电路单元的电路示意图； 

图3是本实用新型实施例提供的调光控制电路单元的电路示意图； 

图4是本实用新型实施例提供的输出电路单元的电路示意图； 

图5是本实用新型实施例提供的功率因数，输出电流，效率曲线示意图； 

图6是本实用新型实施例提供的开关波形示意图； 

图7是本实用新型实施例提供的调光曲线示意图； 

图8是本实用新型实施例提供的输入输出波形示意图。 

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 

本实用新型提供的基于SSL2108的降压式可调光LED驱动系统及电路。为了便于说明，仅仅示出了与本实用新型相关的部分。 

本实用新型实施例的基于SSL2108的降压式可调光LED驱动系统，该基于SSL2108的降压式可调光LED驱动系统包括： 

输入电路单元，用于对电源电压进行整流，提供过电流保护和过电压保护； 

降压变换电路单元，与输入电路单元连接，用于将高电压变为低电压的，接收输入电路单元经过整流的电压； 

调光控制电路单元，与降压变换电路单元连接，用于控制LED灯的亮度和功率的大小，提供控制信号到降压变化电路单元，实现电压的降低，实现控制LED灯的亮度； 

输出电路单元，与降压变换电路单元连接，用于为LED发光输入和储存能量，接收经过降压变换电路单元调整的电压。 

作为本实用新型实施例的一优化方案，输入电路单元的电路的连接为：保险丝F1的一端连接120V电压的L端，另一端连接电阻R1，电阻R4连接120V电压的N端，压敏电阻RV1与电阻R1和电阻R4并联，整流桥的1端和3端连接压敏电阻RV1，整流桥的4端连接二极管D1，二极管D1连接电容C1，电容C1和电容C2的一端与电感L1并联，电容C1和电容C2的另一端连接GND端；保险丝F1用于防止输入电流过大，压敏电阻RV1用于防止输入电压尖峰损坏电路，二极管D1用于防止回流。 

作为本实用新型实施例的一优化方案，II型滤波器的参数由下面公式计算： 

$f_{\mathrm{cutoff}}=\frac{1}{\text{2\π}\sqrt{L1\×\frac{C1\×C2}{C1+C2}}}$

开关频率是75kHz，选取剪切频率为10kHz，计算得到L1＝3.3mH，C1＝100nF，C2＝220nF。 

作为本实用新型实施例的一优化方案，降压变换电路单元的电路，选用LED照明专用驱动芯片SSL2108，采用BUCK拓扑设计，接入市电后，芯片首先通过芯片SSL2108的1脚供电，内部控制器发出开通信号，内置开关管开通，电流经过主电感，此时辅助电感开始工作，芯片切换至另一种供电模式：辅助电感通过R9，D3，C9，R15，D5，C5为VCC提供稳定的直流电压；当内置开关开通的时候一个新的周期开始，当芯片SSL2108的4脚电压，即R7//R8的电压，可以理解为主电感电流，上升至阈值时，关断内置开关，然后主电感放电，放电完成后，芯片SSL2108的14脚电压呈现出一个振荡，芯片SSL2108的14脚检测开关漏极上的电压什么时候振荡至谷底，振荡至谷底后芯片发出开通信号，开始下一个周期，在谷底开通可以保证最大程度降低开关损耗；输入电压通过R5，R12，C10，D5，R13，Q1，C8传递给芯片SSL2108的9脚，当输入电压大于输出电压时，变换器正常工作，此时芯片SSL2108的9脚限制了最大占空比，当输入电压小于输出电压时，Q1无法导通，此时变换器无法工作，芯片进入低压保护状态； 

芯片SSL2108的6脚可以输出一个电流，连接一个热敏电阻RI6后，当驱动器温度很高时，电阻R16会把芯片SSL2108的6脚的电位拉低，此时芯片SSL2108的6脚使芯片SSL2108的4脚的电压阈值下降，使主电感电流下降，达到过热保护的目的，芯片SSL2108的6脚还具有软开关功能，连接一个电容C7，使得芯片开始工作时，芯片SSL2108的6脚电位逐渐上升，芯片SSL2108的4脚阈值从较低水平逐渐恢复正常，工作电流也从较低水平逐渐恢复正常。 

作为本实用新型实施例的一优化方案，降压变换器电路单元的元件参数计算如下： 

首先为了简便计算，假设电路工作在临界模式下，主电感峰值电流满足： 

I_peak＝2×I_LED

其中：I_LED＝0.25A， 

降压变换电路的输入输出关系满足下面的等式： 

$\frac{V_I-V_o}{V_o}=\frac{{\mathrm{\δ}}_2}{{\mathrm{\δ}}_1}=\frac{t_2}{t_1}$

其中：V_I-V_o，V_o分别是输入输出电压；δ2，δ1分别是开通和关断占空比；t2，t1分别是开通和关断的时间， 

根据开关频率和截止频率的表达式和相互关系10×f_outoff＝f_sw： 

$f_{\mathrm{cutoff}}=\frac{1}{2\mathrm{\π}\sqrt{L1\×\frac{C1\×C2}{C1+C2}}}{f}_{\mathrm{sw}}=\frac{1}{T}$

其中：L1是滤波器电感；C1C2是滤波器电容；T是开关周期；f_sw＝100kHz是开关频率， 

再根据： 

$T=t_1+t_2{I}_{\mathrm{peak}}=t_1\·\frac{\sqrt{2}\·V_I-V_o}{L}$

可以推导出主电感计算公式： 

$L=\frac{V_o^2-\sqrt{2}\·V_I\·V_o}{-2\sqrt{2}\·I_{\mathrm{LED}}\·f_{\mathrm{sw}}\·V_I}$

计算得出L＝623μH， 

主电感匝数计算公式如下： 

$N_p=\frac{L_p\×I_p}{B_{\max }\×A_e}\≈109$

其中：Lp＝623μH；Ip＝1.2×2×I_LED；Ae表示有效磁芯面积，这里是12.5mm²；Bmax＝275mT表示最大磁通密度， 

辅助线圈满足： 

$\frac{\mathrm{Na}}{\mathrm{Np}}=\frac{\mathrm{Vcc}}{V_D+V_o}$

其中：V_D＝0.3～0.7V；V_o＝28V；V_cc＝14V，因此Na＝54。 

作为本实用新型实施例的一优化方案，调光控制电路单元的电路，R10，C6 组成了passive damper，当调光器开通时，会产生很大的电流尖峰和震荡，这个damper可以为尖峰电流提供一个通路，防止闪烁和调光器损坏，也可以改善EMI；当调光角很小时，意味着输入电压很低，此时输入电流会低至调光器维持电流以下而导致熄灭，当输入电流较大时，整流之后的电流通过D6和D8回到整流桥的负极，从辅助电感传递过来的电流Iaux经过D7流到整流桥的负极，此时Q3无法导通，当输入电流很小时，D6，D7，D8无法导通，此时Iaux流过R21，使Q3导通，电流回路：R11-R14-Q3-R19。 

作为本实用新型实施例的一优化方案，输出电路单元的电路，二极管D2、电容C3和电阻R3并联，一端连接LED的正极，另一端连接LED的负极，电容C3的一端连接电容C4，电容C4的另一端连接GND端，耦合电感TR1与二极管D2和电容C3并联。 

作为本实用新型实施例的一优化方案，输出电容的取值通过下面公式计算： 

$C3=\sqrt{\frac{1}{(\frac{\mathrm{\ΔI}}{I_{\mathrm{LED}}}{)}^2}-1}/(4\mathrm{\π}\×f_{\mathrm{supply}}\×R)$

其中：I_LED是输出电流，ΔI是电流纹波，f_supply是市电频率，R是LED串的动态电阻； 

系统纹波率取40％，市电频率是50Hz，单个LED的动态电阻是0.6Ω因此负载的动态电阻是5.4Ω，C3选用680，；C4使用4.7nF的Y电容。 

下面结合附图及具体实施例对本实用新型的应用原理作进一步描述。 

本实用新型实施例的基于SSL2108的降压式可调光LED驱动系统包括：输入电路单元、降压变换电路单元、调光控制电路单元、输出电路单元； 

输入电路单元，用于对电源电压进行整流，提供过电流保护和过电压保护； 

降压变换电路单元，与输入电路单元连接，用于将高电压变为低电压的，接收输入电路单元经过整流的电压； 

调光控制电路单元，与降压变换电路单元连接，用于控制LED灯的亮度和功率的大小，提供控制信号到降压变化电路单元，实现电压的降低，实现控制 LED灯的亮度； 

输出电路单元，与降压变换电路单元连接，用于为LED发光输入和储存能量，接收经过降压变换电路单元调整的电压； 

如图1所示，输入电路单元的电路，保险丝F1用于防止输入电流过大。压敏电阻RV1用于防止输入电压尖峰损坏电路，二极管D1用于防止回流； 

II型滤波器的参数由下面公式计算： 

$f_{\mathrm{cutoff}}=\frac{1}{2\mathrm{\π}\sqrt{L1\×\frac{C1\×C2}{C1+C2}}}$

开关频率是75kHz，此处选取剪切频率为10kHz，计算得到L1＝3.3mH，C1＝100nF，C2＝220nF。 

如图2所示，降压变换电路单元的电路，这里选用NXP公司的LED照明专用驱动芯片SSL2108，采用BUCK拓扑设计， 

接入市电后，芯片首先通过1脚(HV)供电，内部控制器发出开通信号，内置开关管开通，电流经过主电感，此时辅助电感开始工作，芯片切换至另一种供电模式：辅助电感通过R9，D3，C9，R15，D5，C5为VCC提供稳定的直流电压； 

当内置开关开通的时候一个新的周期开始，当4脚(SOURCE)电压(即R7//R8的电压，可以理解为主电感电流)上升至阈值时，关断内置开关，然后主电感放电，放电完成后，14脚(DRAIN)电压呈现出一个振荡，14脚(DRAIN)检测开关漏极上的电压什么时候振荡至谷底，振荡至谷底后芯片发出开通信号，开始下一个周期，在谷底开通可以保证最大程度降低开关损耗； 

输入电压通过R5，R12，C10，D5，R13，Q1，C8传递给9脚(TONMAX)，当输入电压大于输出电压时，变换器正常工作，此时9脚(TONMAX)限制了最大占空比，而主电感上的电流峰值正相关于输入电压，这样输入电流波形就能够很好地跟随输入电压波形，达到PFC的目的，当输入电压小于输出电压时，Q1无法导通，此时变换器无法工作，芯片进入低压保护状态； 

6脚(NTC)可以输出一个电流，连接一个热敏电阻R16后，当驱动器温度很高时，R16会把6脚(NTC)的电位拉低，此时6脚(NTC)使4脚(SOURCE)的电压阈值下降，使主电感电流下降，达到过热保护的目的，6脚(NTC)还具有软开关功能，连接一个电容C7，使得芯片开始工作时，6脚(NTC)电位逐渐上升，4脚(SOURCE)阈值从较低水平逐渐恢复正常，工作电流也从较低水平逐渐恢复正常，达到软开关的目的； 

降压变换器的元件参数计算如下： 

首先为了简便计算，假设电路工作在临界模式下，主电感峰值电流满足： 

I_peak＝2×I_LED

其中：I_LED＝0.25A， 

降压变换电路的输入输出关系满足下面的等式： 

$\frac{V_I-V_o}{V_o}=\frac{{\mathrm{\δ}}_2}{{\mathrm{\δ}}_1}=\frac{t_2}{t_1}$

其中：V_I-V_o，V_o分别是输入输出电压；δ2，δ1分别是开通和关断占空比；t2，t1分别是开通和关断的时间， 

根据开关频率和截止频率的表达式和相互关系10×f_outoft＝f_sw： 

$f_{\mathrm{cutoff}}=\frac{1}{2\mathrm{\π}\sqrt{L1\×\frac{C1\×C2}{C1+C2}}}{f}_{\mathrm{sw}}=\frac{1}{T}$

其中：L1是滤波器电感；C1C2是滤波器电容；T是开关周期；f_sw＝100kHz是开关频率， 

再根据： 

$T=t_1+t_2{I}_{\mathrm{peak}}=t_1\·\frac{\sqrt{2}\·V_I-V_o}{L}$

可以推导出主电感计算公式： 

$L=\frac{V_o^2-\sqrt{2}\·V_I\·V_o}{-2\sqrt{2}\·I_{\mathrm{LED}}\·f_{\mathrm{sw}}\·V_I}$

计算得出L＝623μH， 

主电感匝数计算公式如下： 

$N_p=\frac{L_p\×I_p}{B_{\max }\×A_e}\≈109$

其中：Lp＝623μH；Ip＝1.2×2×I_LED；Ae表示有效磁芯面积，这里是12.5mm²；Bmax＝275mT表示最大磁通密度， 

辅助线圈满足： 

$\frac{\mathrm{Na}}{\mathrm{Np}}=\frac{\mathrm{Vcc}}{V_D+V_o}$

其中：V_D＝0.3～0.7V；V_o＝28V；V_cc＝14V，因此Na＝54； 

如图3所示，调光控制电路单元的电路，R10，C6组成了passive damper，当调光器开通时，会产生很大的电流尖峰和震荡，这个damper可以为尖峰电流提供一个通路，防止闪烁和调光器损坏，也可以改善EMI； 

当调光角很小时，意味着输入电压很低，此时输入电流会低至调光器维持电流以下而导致熄灭，这需要增加一些电路来解决，当输入电流较大时，整流之后的电流通过D6和D8回到整流桥的负极，从辅助电感传递过来的电流Iaux经过D7流到整流桥的负极，此时Q3无法导通，当输入电流很小时，D6，D7，D8无法导通，此时Iaux流过R21，使Q3导通，此时，虽然主电路中的电流仍然很小，但是增加了一条新的电流回路：R11-R14-Q3-R19，这样调光器中的电流就在维持电流以上，避免出现熄灭的现象； 

如图4所示，输出电路单元的电路，输出电容取决于负载、输出电流纹波和市电频率，输出电容的取值通过下面公式计算： 

$C3=\sqrt{\frac{1}{(\frac{\mathrm{\ΔI}}{I_{\mathrm{LED}}}{)}^2}-1}/(4\mathrm{\π}\×f_{\mathrm{supply}}\×R)$

其中：I_LED是输出电流，ΔI是电流纹波，f_supply是市电频率，R是LED串的动态电阻； 

该系统纹波率取40％，市电频率是50Hz，单个LED的动态电阻是0.6Ω因此负载的动态电阻是5.4Ω，因此C3选用680μF； 

C4连接在原边地和副边地之间，抑制原边、副边和辅助线圈之间的电容耦 合，为了满足应用的要求，这个电容的值必须远大于耦合电容的值，并且该电容应当保证能承受EN132400规定的电压(Yn型)，这里使用4.7nF的Y电容； 

结合实验结果对本实用新型做进一步的说明： 

不接调光器条件下的实验结果： 

完成实验样机后，将负载接入驱动电源的输出端，对驱动系统进行测试。该驱动系统的额定输入是120V/50Hz，额定负载是9LEDs*1string。但由于市电输入电压并非不变，并且负载LED也会存在一些偏差，因此需要在市电的90％-110％的范围下，由于不同的工艺和使用条件也会造成负载特性的变化，因此分别在8，9，10LEDs的条件下测试。数据见表1，功率因数，输出电流，效率的变化曲线见图5； 

表1不接调光器条件下的实验数据 

由以上数据可知，系统的功率因数随着市电的增大而减小，随着负载的增大而增大，在不同市电下的线性调整率是±4％，在不同负载下的负载调整率是±2％；系统的输出电流随着市电的增大而增大，随着负载的增大而减小，线性调整率是±15％，负载调整率是±6％；系统的效率在额定工作点是82.14％，线性调整率是±2％，负载调整率是±0.3％，说明该系统性能较好； 

开关波形见图6，图中蓝色波形是开关管漏极电压波形，红色波形是源极电压波形(该波形反映了降压电路主电感的电流波形)，右图是左图2.5％时间的波形，电压波形的显示比例是1/500，由左图可知，工作电流能够较好地跟随电压波形，说明功率因数较高；漏极电压的峰值是170V，这里选用SSL2108低压版本，内置开关管的耐压是300V，说明芯片不会损坏，由右图可知，漏极电压在放电过程完成后开始振荡，并且在谷底开通，这种方式可以减少开通损耗；电流波形线性上升，说明电感没有饱和，工作正常； 

接入调光器条件下的实验结果 

将调光器接入驱动器的输入端，从调光角最大开始向小角度调，输出电流关于调光角的调光曲线见图7；可知输出电流随着调光角的减小而减小，并且中间斜率较大，两端斜率较小，显然亮度也会按照同样的曲线变化，这种调光曲线对人眼而言比较舒适，并且满足美国电气制造商协会关于固态照明的调光曲线标准NEMA SSL-6，调光效果较好； 

表2在不同的导通角下的输出电流 

导通角/°	输出电流/mA	导通角/°	输出电流/mA
				158	234.2	90	81
153	230.4	81	57.7
				144	220.5	72	42.9
135	208.8	63	31.1
				126	193.3	54	21.9
117	177.8	45	15.1
				108	151.5	36	10.9
99	111.8	27	8.8

输入输出波形见图8，左图中蓝色的波形是输入电压，红色的波形是输入电流，电压波形的显示比例是1/500，电流波形显示比例是0.1V/A，由左图可知，电流波形畸变较小，能够较好地跟随电压波形，说明功率因数较高，右图中的波形是输出电流，电流波形显示比例是1V/A(1为零坐标轴)，输出电流最大值是0.28A，最小值是0.22，平均值是0.25，纹波率是(0.28-0.22)÷2.5＝24％，满足LED驱动系统的要求； 

本实用新型分析了TRIAC调光的LED驱动系统工作原理，基于SSL2108 专用芯片设计了负载为9LEDs*1string，功率为8W的驱动系统样机，对系统的各功能模块进行了分析和计算，最后对样机进行测试，效率高于82％，功率因数高于0.96，纹波小于35％。结果显示，本实用新型调光范围宽，效率高，功率因数高，线性调整率及负载调整率好，运行稳定可靠。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (6)

1.一种基于SSL2108的降压式可调光LED驱动系统，其特征在于，该基于SSL2108的降压式可调光LED驱动系统包括：

输入电路单元，用于对电源电压进行整流，提供过电流保护和过电压保护；

降压变换电路单元，与输入电路单元连接，用于将高电压变为低电压的，接收输入电路单元经过整流的电压；

调光控制电路单元，与降压变换电路单元连接，用于控制LED灯的亮度和功率的大小，提供控制信号到降压变化电路单元，实现电压的降低，实现控制LED灯的亮度；

输出电路单元，与降压变换电路单元连接，用于为LED发光输入和储存能量，接收经过降压变换电路单元调整的电压。

2.如权利要求1所述的基于SSL2108的降压式可调光LED驱动系统，其特征在于，输入电路单元的电路的连接为：保险丝F1的一端连接120V电压的L端，另一端连接电阻R1，电阻R4连接120V电压的N端，压敏电阻RV1与电阻R1和电阻R4并联，整流桥的1端和3端连接压敏电阻RV1，整流桥的4端连接二极管D1，二极管D1连接电容C1，电容C1和电容C2的一端与电感L1并联，电容C1和电容C2的另一端连接GND端。

3.如权利要求2所述的基于SSL2108的降压式可调光LED驱动系统，其特征在于，II型滤波器的开关频率是75kHz。

4.如权利要求1所述的基于SSL2108的降压式可调光LED驱动系统，其特征在于，降压变换电路单元的电路，选用LED照明专用驱动芯片SSL2108，采用BUCK拓扑设计。

5.如权利要求4所述的基于SSL2108的降压式可调光LED驱动系统，其特征在于，调光控制电路单元的电路，R10，C6组成了passive damper。

6.如权利要求1所述的基于SSL2108的降压式可调光LED驱动系统，其特征在于，输出电路单元的电路，二极管D2、电容C3和电阻R3并联，一端连接LED的正极，另一端连接LED的负极，电容C3的一端连接电容C4，电容C4的另一端连接GND端，耦合电感TR1与二极管D2和电容C3并联。

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