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    大神支招:如何減小LED設計中的輸出波紋

    發(fā)布時間:2014-01-11 責任編輯:mikeliu

    【導讀】對于LED設計,產生輸出波紋總是不可避免的,雖然我們無法完全讓設計時不產生輸出波紋,但是卻可以通過一些方式,盡可能的減少輸出波紋,看看大神怎么做吧!

    LED設計中,對于紋波,理論上和實際上都是一定存在的。通常抑制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系: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),并聯電容來提供電流。

    二級濾波,就是再加一級LC濾波器

    LC濾波器對噪紋波的抑制作用比較明顯,根據要除去的紋波頻率選擇合適的電感電容構成濾波電路,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,當有電流輸出時,在電感上會有壓降產生,導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:噪音抑制比。

    經過LDO之后,紋波一般在10mV以下。

    在二極管上并電容C或RC

    二極管高速導通截止時,要考慮寄生參數。在二極管反向恢復期間,等效電感和等效電容成為一個RC振蕩器,產生高頻振蕩。為了抑制這種高頻振蕩,需在二極管兩端并聯電容C或RC緩沖網絡。電阻一般取10Ω-100 Ω,電容取4.7pf-2.2nf。

    在二極管上并聯的電容C或者RC,其取值要經過反復試驗才能確定。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。

    小結

    本文介紹了在減少LED輸出波紋上,比較常用的一些常用辦法,雖然可能不太全,但對一般的應用已經足夠了。至于噪聲抑制的問題,在實際中還真是不一定能全部應用,重要的是根據自己的設計要求,選擇最合適的方式。

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