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2014-0109
LED設計中減小輸出紋波的四種方法
加大電感和輸出電容(rong)濾波
根據LED驅動(dong)電(dian)(dian)源的公式(shi),電(dian)(dian)感內電(dian)(dian)流波(bo)(bo)動大小和電(dian)(dian)感值成反比(bi),輸(shu)(shu)出紋(wen)波(bo)(bo)和輸(shu)(shu)出電(dian)(dian)容值成反比(bi)。所以加大電(dian)(dian)感值和輸(shu)(shu)出電(dian)(dian)容值可(ke)以減小紋(wen)波(bo)(bo)。
輸出紋(wen)波與輸出電(dian)容的(de)關系:vripple=Imax/(Co×f)。可以(yi)看出,加大輸出電(dian)容值可以(yi)減小(xiao)紋(wen)波。
通常的做法,對(dui)于輸(shu)出(chu)電容(rong),使用鋁電解(jie)電容(rong)以達到大容(rong)量的目的。但(dan)是電解(jie)電容(rong)在抑制(zhi)高頻(pin)噪聲方面效果(guo)不是很好,而且ESR也(ye)比較大,所(suo)以會在它旁邊并聯一個(ge)陶瓷電容(rong),來彌(mi)補(bu)鋁電解(jie)電容(rong)的不足(zu)。
同時(shi),LED驅動(dong)電(dian)源工作時(shi),輸(shu)(shu)入端的電(dian)壓Vin不變,但(dan)是電(dian)流是隨開關(guan)變化的。這(zhe)時(shi)輸(shu)(shu)入電(dian)源不會很好(hao)地提供電(dian)流,通常(chang)在靠近(jin)電(dian)流輸(shu)(shu)入端(以BucK型為(wei)例,是SWITcH附近(jin)),并聯電(dian)容來提供電(dian)流。
二級濾(lv)波,就是再加一級LC濾(lv)波器
LC濾波(bo)器(qi)對噪(zao)紋(wen)波(bo)的(de)(de)抑(yi)制作(zuo)用比較明(ming)顯,根據要除(chu)去的(de)(de)紋(wen)波(bo)頻率(lv)選擇(ze)合適的(de)(de)電(dian)感(gan)電(dian)容構(gou)成濾波(bo)電(dian)路,一般(ban)能夠很好的(de)(de)減(jian)小紋(wen)波(bo)。但是,這(zhe)種情況下(xia)需要考慮反(fan)饋比較電(dian)壓的(de)(de)采樣點。
采樣點(dian)選在LC濾波器(qi)之前(Pa),輸(shu)(shu)出(chu)電(dian)(dian)壓會降(jiang)低。因為任何電(dian)(dian)感都有(you)(you)一個直流電(dian)(dian)阻(zu),當有(you)(you)電(dian)(dian)流輸(shu)(shu)出(chu)時,在電(dian)(dian)感上會有(you)(you)壓降(jiang)產生(sheng),導(dao)致(zhi)電(dian)(dian)源的輸(shu)(shu)出(chu)電(dian)(dian)壓降(jiang)低。而且這個壓降(jiang)是隨輸(shu)(shu)出(chu)電(dian)(dian)流變(bian)化的。
LED驅動(dong)電源輸出之后,接LDO濾(lv)波
這是減少紋波(bo)和噪聲最(zui)有效的(de)辦法,輸(shu)出電壓恒(heng)定(ding),不(bu)需(xu)要改變原有的(de)反饋(kui)系(xi)統,但也是成本最(zui)高,功耗最(zui)高的(de)辦法。任何(he)一(yi)款LDO都有一(yi)項指(zhi)標:噪音抑(yi)制(zhi)比。
經(jing)過LDO之后,紋(wen)波一(yi)般在10mV以下。
在二極管上并電(dian)容C或RC
二極管(guan)(guan)高速(su)導通截止時(shi),要考(kao)慮(lv)寄生參數。在二極管(guan)(guan)反向恢復期間,等效電感和(he)等效電容(rong)成為(wei)一個RC振(zhen)蕩器,產生高頻振(zhen)蕩。為(wei)了抑制這種高頻振(zhen)蕩,需在二極管(guan)(guan)兩端并聯電容(rong)C或RC緩沖(chong)網(wang)絡。電阻一般取10Ω-100Ω,電容(rong)取4.7pf-2.2nf。
在二極管上(shang)并(bing)聯的電容(rong)C或者RC,其取值要(yao)經過反復試驗才能確定。如(ru)果選用不(bu)當,反而會造成(cheng)更嚴重的振蕩(dang)。
二極(ji)管后接電感(EMI濾波)
這(zhe)也(ye)是常用的(de)(de)抑(yi)(yi)制(zhi)高頻(pin)噪(zao)聲(sheng)(sheng)的(de)(de)方法。針對產生噪(zao)聲(sheng)(sheng)的(de)(de)頻(pin)率,選擇合適(shi)的(de)(de)電感元件,同樣能夠有效地(di)抑(yi)(yi)制(zhi)噪(zao)聲(sheng)(sheng)。需要(yao)注意的(de)(de)是,電感的(de)(de)額定電流要(yao)滿足實際的(de)(de)要(yao)求。
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