5種技巧教你如何減小LED設計中的輸出紋波
發布時間:2014-10-09 責任編輯:sherryyu
【導讀】本文介紹了LED設計中如何減小輸出紋波5種(zhong)小(xiao)技(ji)巧(qiao),雖(sui)然(ran)可(ke)能(neng)不(bu)太(tai)全(quan),但(dan)對(dui)一(yi)般(ban)的(de)應(ying)用(yong)已(yi)經(jing)足(zu)夠(gou)了(le)。關(guan)於(yu)噪(zao)聲(sheng)抑(yi)製(zhi),實(shi)際(ji)中(zhong)並(bing)不(bu)一(yi)定(ding)全(quan)部(bu)應(ying)用(yong),重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)根(gen)據(ju)自(zi)己(ji)的(de)設(she)計(ji)要(yao)求(qiu),比(bi)如(ru)產(chan)品(pin)體(ti)積(ji),成(cheng)本(ben),開(kai)發(fa)周(zhou)期(qi)等(deng),選(xuan)擇(ze)合(he)適(shi)的(de)方(fang)法(fa)。
LED設計中,對於紋波,理論上和實際上都是一定存在的。通常抑製或減少它的做法有五種:
加大電感和輸出電容濾波
根據LED驅動電源的公式,電感內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係: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,對於輸出電容,使用鋁電解電容以達到大容量的目的。但是電解電容在抑製高頻噪聲方麵效果不是很好,而且ESR也比較大,所以會在它旁邊並聯一個陶瓷電容,來彌補鋁電解電容的不足。
同時,LED驅動電源工作時,輸入端的電壓Vin不變,但是電流是隨開關變化的。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),並聯電容來提供電流。
二級濾波,就是再加一級LC濾波器
LC濾lv波bo器qi對dui噪zao紋wen波bo的de抑yi製zhi作zuo用yong比bi較jiao明ming顯xian,根gen據ju要yao除chu去qu的de紋wen波bo頻pin率lv選xuan擇ze合he適shi的de電dian感gan電dian容rong構gou成cheng濾lv波bo電dian路lu,一yi般ban能neng夠gou很hen好hao的de減jian小xiao紋wen波bo。但dan是shi,這zhe種zhong情qing況kuang下xia需xu要yao考kao慮lv反fan饋kui比bi較jiao電dian壓ya的de采cai樣yang點dian。
采樣點選在LC濾波器之前(Pa),輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)會(hui)降(jiang)低(di)。因(yin)為(wei)任(ren)何(he)電(dian)感(gan)都(dou)有(you)一(yi)個(ge)直(zhi)流(liu)電(dian)阻(zu),當(dang)有(you)電(dian)流(liu)輸(shu)出(chu)時(shi),在(zai)電(dian)感(gan)上(shang)會(hui)有(you)壓(ya)降(jiang)產(chan)生(sheng),導(dao)致(zhi)電(dian)源(yuan)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)降(jiang)低(di)。而(er)且(qie)這(zhe)個(ge)壓(ya)降(jiang)是(shi)隨(sui)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)變(bian)化(hua)的(de)。
LED驅動電源輸出之後,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係統,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:噪音抑製比。
經過LDO之後,紋波一般在10mV以下。
在二極管上並電容C或RC
二極管高速導通截止時,要考慮寄生參數。在二極管反向恢複期間,等效電感和等效電容成為一個RC振蕩器,產生高頻振蕩。為了抑製這種高頻振蕩,需在二極管兩端並聯電容C或RC緩衝網絡。電阻一般取10Ω-100Ω,電容取4.7pf-2.2nf。
在二極管上並聯的電容C或者RC,其取值要經過反複試驗才能確定。如果選用不當,反而會造成更嚴重的振蕩。
二極管後接電感(EMI濾波)
這(zhe)也(ye)是(shi)常(chang)用(yong)的(de)抑(yi)製(zhi)高(gao)頻(pin)噪(zao)聲(sheng)的(de)方(fang)法(fa)。針(zhen)對(dui)產(chan)生(sheng)噪(zao)聲(sheng)的(de)頻(pin)率(lv),選(xuan)擇(ze)合(he)適(shi)的(de)電(dian)感(gan)元(yuan)件(jian),同(tong)樣(yang)能(neng)夠(gou)有(you)效(xiao)地(di)抑(yi)製(zhi)噪(zao)聲(sheng)。需(xu)要(yao)注(zhu)意(yi)的(de)是(shi),電(dian)感(gan)的(de)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)要(yao)滿(man)足(zu)實(shi)際(ji)的(de)要(yao)求(qiu)。
小結
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