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抑制LED方案输出波纹的措施

发布时间:2016-05-23 15:17来源:21icwww.EFairCN.com字号:

  在采用LED技术的生产的产品中,或多或少的会有输出波纹的产生,这种不利于产品的最终效率,因此需要设计者在产品生产过程中对其进行抑制,本文就将为大家介绍能够减少LED输出波纹的方法,并进行讲解。
 
  输出波纹其实并不难理解,其是指在直流电源输出的过程中叠加在直流稳定量上的交流分量。从示波器的角度来看,会看到电压上下轻微波动,就像水纹一样,所以叫做纹波。通常抑制或减少它的做法有如下几种:
 
  加大电感和输出电容滤波
  根据LED驱动电源的公式,电感内电流波动大小和电感值成反比,输出纹波和输出电容值成反比。所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。
  
 
  输出纹波与输出电容的关系:vripple=Imax/(Co×f)。可以看出,加大输出电容值可以减小纹波。
 
  通常的做法,对于输出电容,使用铝电解电容以达到大容量的目的。但是电解电容在抑制高频噪声方面效果不是很好,而且ESR也比较大,所以会在它旁边并联一个陶瓷电容,来弥补铝电解电容的不足。
 
  同时,LED驱动电源工作时,输入端的电压Vin不变,但是电流是随开关变化的。这时输入电源不会很好地提供电流,通常在靠近电流输入端(以BucK型为例,是SWITcH附近),并联电容来提供电流。
 
  再加一级LC滤波器
 
  LC滤波器对噪纹波的抑制作用比较明显,根据要除去的纹波频率选择合适的电感电容构成滤波电路,一般能够很好的减小纹波。但是,这种情况下需要考虑反馈比较电压的采样点。
  
 
  采样点选在LC滤波器之前(Pa),输出电压会降低。因为任何电感都有一个直流电阻,当有电流输出时,在电感上会有压降产生,导致电源的输出电压降低。而且这个压降是随输出电流变化的。
 
  LED驱动电源输出之后接LDO滤波
 
  这是减少纹波和噪声最有效的办法,输出电压恒定,不需要改变原有的反馈系统,但也是成本最高,功耗最高的办法。任何一款LDO都有一项指标:噪音抑制比。
  经过LDO之后,纹波一般在10mV以下。
 
  在二极管上并电容C或RC
  
  二极管高速导通截止时,要考虑寄生参数。在二极管反向恢复期间,等效电感和等效电容成为一个RC振荡器,产生高频振荡。为了抑制这种高频振荡,需在二极管两端并联电容C或RC缓冲网络。电阻一般取10Ω-100Ω,电容取4.7pf-2.2nf.
 
  在二极管上并联的电容C或者RC,其取值要经过反复试验才能确定。如果选用不当,反而会造成更严重的振荡。
 
  二极管后接电感(EMI滤波)
 
  这也是常用的抑制高频噪声的方法。针对产生噪声的频率,选择合适的电感元件,同样能够有效地抑制噪声。需要注意的是,电感的额定电流要满足实际的要求。
  通过以上的介绍,相信大家对于这几张种LED设计中输出波纹的抑制方法已经有了自己的认识。这几种方法最然不是最全面的,可对于目前一般的设计需求已经足够。在噪声抑制方面,设计者最重要的就是要从自我的角度出发,从体积、成本等方面来寻找合适的方法。
 
  以上是关于LED设计中,减小输出纹波的一些常用办法,虽然可能不太全,但对一般的应用已经足够了。关于噪声抑制,实际中并不一定全部应用,重要的是根据自己的设计要求,比如产品体积,成本,开发周期等,选择合适的方法。

(编辑:www.EFairCN.com)







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