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),??梢钥闯觯哟筝敵鲭娙葜悼梢詼p小紋波,。
通常的做法,,對于輸出電容,使用鋁電解電容以達到大容量的目的,。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。