LED电源纹波对LED照明的影响



LED电源纹波对LED照明的影响

用作LED驱动电源的开关电源会含有一定量的纹波（ripple），那么如何看待和处理LED电源的输出纹波呢？
 照明研究理事会（LRC）的研究表明，LED照明的闪烁与频率相关，并提出频闪效果的接受范围，参见下图：

照明频闪效果的可接受程度

来源：http://www.lrc.rpi.edu/programs/solidstate/assist/recommends/flicker.asp
 
+2：极易接受
+1：尚可接受
0：介于接受/不接受之间
-1：不易接受
-2：极难接受
 
 

从中可以看出，对于LED照明（SSL）来说，120Hz频率是需要重点关注的区域。由于这是基于北美60Hz工频的研究，因此对于中国应用来说，100Hz频率应为重点。

研究表明，输出电流波纹对于LED升温无明显影响，同时对于LED灯具的电源转换效率也无明显影响。

输出电流纹波对LED升温的影响
 横轴：调制比（电流峰峰值与电流平均值之比） 纵轴：温度变化百分比
 温度变化与调制比的关系图
 来源：OSRAM LLFY – Texas Instruments 2010

输出电流纹波与所选电源拓扑密切相关。在传统电源中，采用大电解电容来储能，为开关级提供直流电压，这样使输出电流纹波很低。但缺点是无法提供功率因数校正，而且电解电容也称为寿命的瓶颈。一般仅用于5W以下的场合。

 新型的开关电源大都加了PFC功能来提高功率因数，提高电源效率并延长电源寿命。比如单级PFC校正的恒流输出（CC）拓扑可产生最高转换效率（>92%）。然而这种拓扑的输出纹波较高，并且集中在120Hz（100Hz）范围。

 为了降低纹波对LED发光效果（闪烁）的影响，有些标准规定了LED电源的纹波比例，如日本某标准规定纹波比例小于4%。另外，某些特定应用（如摄影）中也需要将纹波控制在一定水平。
 降低纹波的最直接方案是增加大容量输出电容，通常为铝电解电容。比较经济的做法是采用一只低ESR型铝电解电容并联若干普通铝电解电容来达到所要求的效果。

电容对输出电流纹波的影响
 左：采用0.22uF输出电容后的纹波效果                        右：采用220uF输出电容后的纹波效果

另一种方法是将初级侧纹波注入电源IC的反馈端，可将输出纹波降低约25%，但这样做的后果是降低PF值（~0.7），电源的整体转换效率不受影响。
 采用有源的纹波电流滤波器（ARF）可将纹波降至8%以下，也就是通过三极管实现的电子滤波器，这相当于增加了一级转换电路。由于电子滤波器的插入损耗，电源的转换效率将下降5%左右。

本篇文章来源于www.odmled.com , LED电源纹波对LED照明的影响 原文链接http://www.odmled.com/knowledge/110.htm