淺析:LED照明電源中幾個核心設計難題
上傳人:鄭宗前(高級應用工程經理) 上傳時間: 2011-03-11 瀏覽次數: 282 |
LED燈閃爍的常見原因與處理辦法
通常人眼能夠感知到頻率達70 Hz的光閃爍,高于這個頻率則不會感知。故在LED照明應用中,如果脈沖信號出現頻率低于70 Hz的低頻分量,人眼就會感受到閃爍。當然,在具體應用中,有多種因素可能導致LED燈閃爍。例如,在離線式低功率LED照明應用中,一種常見的電源拓撲結構是隔離型反激拓撲結構。以安森美半導體符合“能源之星”固態照明標準的8 W離線型LED驅動器GreenPoint®參考設計為例,由于反激穩壓器的正弦方波功率轉換并未給初級偏置提供恒定能量,動態自供電(DSS)電路可能會激活并引發光閃爍。為了避免這個問題,必須使初級偏置能夠在每個半周期部分放電,相應地,需要恰當選擇構成這偏置電路的電容和電阻的量值。
另外,即使是在使用提供極佳功率因數校正、支持TRIAC調光的LED驅動應用中,也要求電磁干擾(EMI)濾波器。由TRIAC階躍(step)引起的瞬態電流會激發EMI濾波器中電感和電容的自然諧振。如果這諧振特性導致輸入電流降至TRIAC維持電流之下,TRIAC將會關閉。短暫延時后,TRIAC通常又會導通,激發同樣的諧振。在輸入電源波形的一個半周期內,這系列事件可能會重復多次,從而形成可見的LED閃爍。為了應對這個問題,TRIAC調光的一項關鍵要求就是EMI濾波器的輸入電容極低,且這電容要能夠通過TRIAC及繞線阻抗解耦。根據 公式,調光模塊中電容減小的話,就能夠增大諧振電路的電阻,原理上就抑制振蕩,恢復想要的電路工作。
PWM 調光對LED的壽命有何影響
LED本身的壽命很長,PWM調光并不會損及LED的預期壽命;甚至由于PWM調光幫助減小LED發熱量,實際上還能幫助延長LED預期壽命。當然,在系統設計中,需要有效地檢測及控制LED溫度,保證LED可靠工作,體現其長壽命和低維護成本的優勢。
利用TRIAC調光調控LED亮度的潛在問題
當前TRIAC調光是一種頗受市場歡迎的調光方式。TRIAC調光器最初是為白熾燈設計的,但諸如安森美半導體這樣的領先供應商也推出了支持TRIAC調光的LED驅動器,非常適合在LED照明中提供TRIAC調光。但這種方式也有其局限所在,如增加電路復雜性、影響功率因數、調光級別相對有限等問題。安森美半導體身為應用于綠色電子產品的首要高性能、高能效硅方案供應商,最新推出了用于住宅及商業LED照明應用的LED驅動器NCL30000。這器件使用臨界導電模式(CrM)反激架構,以單段式拓撲結構提供高于0.95的功率因數,故又省卻直流-直流(DC-DC)轉換段,簡化了電路。這器件即使在低電平時也提供極高能效,符合各種規范要求及整體系統光效要求。另外,這器件兼容于前沿TRIAC調光器及尾沿晶體管調光器,視乎所用的調光器,LED光輸出可調至低于2%,提供優異的調光性能。
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