大神支招:如何減小LED設計中的輸出波紋
發布時間:2014-01-11 責任編輯:mikeliu
【導讀】對於LED設(she)計(ji),產(chan)生(sheng)輸(shu)出(chu)波(bo)紋(wen)總(zong)是(shi)不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)的(de),雖(sui)然(ran)我(wo)們(men)無(wu)法(fa)完(wan)全(quan)讓(rang)設(she)計(ji)時(shi)不(bu)產(chan)生(sheng)輸(shu)出(chu)波(bo)紋(wen),但(dan)是(shi)卻(que)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)一(yi)些(xie)方(fang)式(shi),盡(jin)可(ke)能(neng)的(de)減(jian)少(shao)輸(shu)出(chu)波(bo)紋(wen),看(kan)看(kan)大(da)神(shen)怎(zen)麼(me)做(zuo)吧(ba)!
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
LClvboqiduizaowenbodeyizhizuoyongbijiaomingxian,genjuyaochuqudewenbopinlvxuanzeheshidediangandianronggouchenglvbodianlu,yibannenggouhenhaodejianxiaowenbo。danshi,zhezhongqingkuangxiaxuyaokaolvfankuibijiaodianyadecaiyangdian。
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-100 Ω,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
本文介紹了在減少LED輸(shu)出(chu)波(bo)紋(wen)上(shang),比(bi)較(jiao)常(chang)用(yong)的(de)一(yi)些(xie)常(chang)用(yong)辦(ban)法(fa),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)。至(zhi)於(yu)噪(zao)聲(sheng)抑(yi)製(zhi)的(de)問(wen)題(ti),在(zai)實(shi)際(ji)中(zhong)還(hai)真(zhen)是(shi)不(bu)一(yi)定(ding)能(neng)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),選(xuan)擇(ze)最(zui)合(he)適(shi)的(de)方(fang)式(shi)。
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