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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-100Ω,,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。
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