關(guān)于無頻閃的研究,從電源層面來看是最直觀的,其實(shí)就是關(guān)于“頻率”的問題,超高頻人眼跟CCD探頭都不會(huì)有感覺,低頻人眼和CCD探頭都會(huì)有直觀的感受。實(shí)現(xiàn)無頻閃的方式要么做超高頻直流輸出,要么就真正去除或者降低直流中的紋波含量。
LED無頻閃技術(shù)之被動(dòng)PFC(填谷電路)
周三的“ LED無頻閃技術(shù)之基礎(chǔ)篇”中,我們明確了以下概念:
什么是頻閃?
如何測(cè)試頻閃?
什么樣的波動(dòng)深度是被接受的?
簡(jiǎn)介實(shí)現(xiàn)無頻閃的技術(shù)途徑
今天,我們來討論實(shí)現(xiàn)無頻閃技術(shù)之方案一:被動(dòng)PFC(填谷電路)。
什么是PFC?
PFC通俗的說就是功率因數(shù)校正,通過PFC電路,實(shí)現(xiàn)降低用電器對(duì)公共電網(wǎng)的諧波污染。關(guān)于功率因數(shù)(PF)和功率因數(shù)校正(PFC)的詳細(xì)資料詳見維基百科。
出于節(jié)能減排的需要,展現(xiàn)LED照明產(chǎn)品的健康友好,世界范圍內(nèi)的認(rèn)證產(chǎn)品大都對(duì)LED驅(qū)動(dòng)器的PF提出了明確要求。
圖:PF為0.5左右時(shí)的波形
什么是被動(dòng)PFC?
被動(dòng)PFC通俗來講,就是通過搭建一種電路,來提高電源的功率因數(shù),以滿足使用的需要。用于LED照明的開關(guān)電源是一種常見的非線性負(fù)載,典型的開關(guān)電源首先會(huì)用整流二極管產(chǎn)生直流電壓,再由直流電壓產(chǎn)生輸出電壓。由于整流器為非線性元件,其輸入電流會(huì)有許多的高次諧波成份,歐盟為了提升功率因數(shù),特在認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)置了諧波含量的標(biāo)準(zhǔn)(一般LED照明設(shè)備需滿足低于20%的最低要求)。
如何降低被動(dòng)PFC電路中的諧波含量?
最簡(jiǎn)單降低諧波電流的方式是使用只含有被動(dòng)元件的濾波器,此作法稱為被動(dòng)功率因數(shù)校正或無源功率因數(shù)修正(passive PFC)。例如設(shè)計(jì)一濾波器,只讓基頻(50或60Hz)頻率的電流通過,濾波器可降低諧波電流,因此會(huì)使非線性元件的輸入電流會(huì)和線性元件比較接近。若要功率因數(shù)接近1,需要使用電容或電感。一般這類的濾波器需使用大電流的電感,其體積較大,難以滿足LED驅(qū)動(dòng)電源的尺寸要求。而采用電容組來校正負(fù)載的非線性設(shè)計(jì)--填谷電路就成了最佳方式。
填谷電路采用兩個(gè)大的電容和三個(gè)二極管進(jìn)行功率因素校正,同時(shí)吸收交流紋波。
圖:典型的填谷電路
需要注意的是:填谷電路輸出電壓谷值只有電解濾波電路谷值的一半,當(dāng)DC端輸出電壓高于40V時(shí),電源沒法兼容100~277VAC全電壓輸入范圍,只適用175V AC以上的電網(wǎng)穩(wěn)定使用。被動(dòng)PFC校正后批量產(chǎn)品的PF值也很難達(dá)到0.9以上,一般在0.85-0.9左右。
圖:PF為0.9左右時(shí)的波形
通過高頻光度計(jì)測(cè)試,采用被動(dòng)PFC(填谷電路)可實(shí)現(xiàn)5-8%波動(dòng)深度,這樣做的好處是,不管是隔離還是非隔離電路都可通過加裝填谷電路,實(shí)現(xiàn)無頻閃設(shè)計(jì),滿足此類客戶的使用需要。
作者:蒲承
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