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[導(dǎo)讀]在采用LED技術(shù)的生產(chǎn)的產(chǎn)品中,或多或少的會有輸出波紋的產(chǎn)生,這種不利于產(chǎn)品的最終效率,因此需要設(shè)計者在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中對其進(jìn)行抑制,本文就將為大家介紹能夠減少LED輸

在采用LED技術(shù)的生產(chǎn)的產(chǎn)品中,或多或少的會有輸出波紋的產(chǎn)生,這種不利于產(chǎn)品的最終效率,因此需要設(shè)計者在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中對其進(jìn)行抑制,本文就將為大家介紹能夠減少LED輸出波紋的方法,并進(jìn)行講解。

輸出波紋其實并不難理解,其是指在直流電源輸出的過程中疊加在直流穩(wěn)定量上的交流分量。從示波器的角度來看,會看到電壓上下輕微波動,就像水紋一樣,所以叫做紋波。通常抑制或減少它的做法有如下幾種:

加大電感和輸出電容濾波

根據(jù)LED驅(qū)動電源的公式,電感內(nèi)電流波動大小和電感值成反比,輸出紋波和輸出電容值成反比。所以加大電感值和輸出電容值可以減小紋波。

輸出紋波與輸出電容的關(guān)系:vripple=Imax/(Co×f)。可以看出,加大輸出電容值可以減小紋波。

通常的做法,對于輸出電容,使用鋁電解電容以達(dá)到大容量的目的。但是電解電容在抑制高頻噪聲方面效果不是很好,而且ESR也比較大,所以會在它旁邊并聯(lián)一個陶瓷電容,來彌補鋁電解電容的不足。

同時,LED驅(qū)動電源工作時,輸入端的電壓Vin不變,但是電流是隨開關(guān)變化的。這時輸入電源不會很好地提供電流,通常在靠近電流輸入端(以BucK型為例,是SWITcH附近),并聯(lián)電容來提供電流。

再加一級LC濾波器

LC濾波器對噪紋波的抑制作用比較明顯,根據(jù)要除去的紋波頻率選擇合適的電感電容構(gòu)成濾波電路,一般能夠很好的減小紋波。但是,這種情況下需要考慮反饋比較電壓的采樣點。

 

采樣點選在LC濾波器之前(Pa),輸出電壓會降低。因為任何電感都有一個直流電阻,當(dāng)有電流輸出時,在電感上會有壓降產(chǎn)生,導(dǎo)致電源的輸出電壓降低。而且這個壓降是隨輸出電流變化的。

 LED驅(qū)動電源輸出之后接LDO濾波

這是減少紋波和噪聲最有效的辦法,輸出電壓恒定,不需要改變原有的反饋系統(tǒng),但也是成本最高,功耗最高的辦法。任何一款LDO都有一項指標(biāo):噪音抑制比。

經(jīng)過LDO之后,紋波一般在10mV以下。

在二極管上并電容C或RC

二極管高速導(dǎo)通截止時,要考慮寄生參數(shù)。在二極管反向恢復(fù)期間,等效電感和等效電容成為一個RC振蕩器,產(chǎn)生高頻振蕩。為了抑制這種高頻振蕩,需在二極管兩端并聯(lián)電容C或RC緩沖網(wǎng)絡(luò)。電阻一般取10Ω-100Ω,電容取4.7pf-2.2nf.

在二極管上并聯(lián)的電容C或者RC,其取值要經(jīng)過反復(fù)試驗才能確定。如果選用不當(dāng),反而會造成更嚴(yán)重的振蕩。

二極管后接電感(EMI濾波)

這也是常用的抑制高頻噪聲的方法。針對產(chǎn)生噪聲的頻率,選擇合適的電感元件,同樣能夠有效地抑制噪聲。需要注意的是,電感的額定電流要滿足實際的要求。

通過以上的介紹,相信大家對于這幾張種LED設(shè)計中輸出波紋的抑制方法已經(jīng)有了自己的認(rèn)識。這幾種方法最然不是最全面的,可對于目前一般的設(shè)計需求已經(jīng)足夠。在噪聲抑制方面,設(shè)計者最重要的就是要從自我的角度出發(fā),從體積、成本等方面來尋找合適的方法。

以上是關(guān)于LED設(shè)計中,減小輸出紋波的一些常用辦法,雖然可能不太全,但對一般的應(yīng)用已經(jīng)足夠了。關(guān)于噪聲抑制,實際中并不一定全部應(yīng)用,重要的是根據(jù)自己的設(shè)計要求,比如產(chǎn)品體積,成本,開發(fā)周期等,選擇合適的方法。

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