《電子技術(shù)應(yīng)用》
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抑制LED方案輸出波紋的措施

2016-08-15
關(guān)鍵詞: 電容 濾波器 頻率 二極管

  在采用LED技術(shù)的生產(chǎn)的產(chǎn)品中,,或多或少的會(huì)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(jì)者在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)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(shí)并不難理解,其是指在直流電源輸出的過(guò)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(lái)看,,會(huì)看到電壓上下輕微波動(dòng),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(dòng)電源的公式,電感內(nèi)電流波動(dòng)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,。

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

  通常的做法,,對(duì)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(huì)在它旁邊并聯(lián)一個(gè)陶瓷電容,來(lái)彌補(bǔ)鋁電解電容的不足,。

  同時(shí),,LED驅(qū)動(dòng)電源工作時(shí),輸入端的電壓Vin不變,,但是電流是隨開(kāi)關(guān)變化的,。這時(shí)輸入電源不會(huì)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(lái)提供電流。

  再加一級(jí)LC濾波器

  LC濾波器對(duì)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(diǎn),。

 

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  采樣點(diǎn)選在LC濾波器之前(Pa),輸出電壓會(huì)降低,。因?yàn)槿魏坞姼卸加幸粋€(gè)直流電阻,,當(dāng)有電流輸出時(shí),在電感上會(huì)有壓降產(chǎn)生,,導(dǎo)致電源的輸出電壓降低,。而且這個(gè)壓降是隨輸出電流變化的。

  LED驅(qū)動(dòng)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?cè)械姆答佅到y(tǒng),但也是成本最高,,功耗最高的辦法,。任何一款LDO都有一項(xiàng)指標(biāo):噪音抑制比。

  經(jīng)過(guò)LDO之后,,紋波一般在10mV以下,。

  在二極管上并電容C或RC

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  二極管高速導(dǎo)通截止時(shí),,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(gè)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(guò)反復(fù)試驗(yàn)才能確定,。如果選用不當(dāng),反而會(huì)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(duì)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(shí)際的要求,。

  通過(guò)以上的介紹,,相信大家對(duì)于這幾張種LED設(shè)計(jì)中輸出波紋的抑制方法已經(jīng)有了自己的認(rèn)識(shí)。這幾種方法最然不是最全面的,,可對(duì)于目前一般的設(shè)計(jì)需求已經(jīng)足夠,。在噪聲抑制方面,設(shè)計(jì)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(lái)尋找合適的方法。

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


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