LED電源紋波對升溫和轉換率無影響 卻與拓撲密切相關

用作LED驅動電源的開關電源會含有一定量的紋波(ripple)，那么如何看待和處理LED電源的輸出紋波呢?

照明研究理事會(LRC)的研究表明，LED照明的閃爍與頻率相關，并提出頻閃效果的接受范圍，參見下圖：

研究表明，輸出電流波紋對于LED升溫無明顯影響，同時對于LED燈具的電源轉換效率也無明顯影響。

輸出電流紋波與所選電源拓撲密切相關。

在傳統(tǒng)電源中，采用大電解電容來儲能，為開關級提供直流電壓，這樣使輸出電流紋波很低。但缺點是無法提供功率因數(shù)校正，而且電解電容也稱為壽命的瓶頸。一般僅用于5W以下的場合。

新型的開關電源大都加了PFC功能來提高功率因數(shù)，提高電源效率并延長電源壽命。比如單級PFC校正的恒流輸出(CC)拓撲可產(chǎn)生最高轉換效率(>92%)。然而這種拓撲的輸出紋波較高，并且集中在120Hz(100Hz)范圍。

為了降低紋波對LED發(fā)光效果(閃爍)的影響，有些標準規(guī)定了LED電源的紋波比例，如日本某標準規(guī)定紋波比例小于4%。

另外，某些特定應用(如攝影)中也需要將紋波控制在一定水平。

另一種方法是將初級側紋波注入電源IC的反饋端，可將輸出紋波降低約25%，但這樣做的后果是降低PF值(~0.7)，電源的整體轉換效率不受影響。

采用有源的紋波電流濾波器(ARF)可將紋波降至8%以下，也就是通過三極管實現(xiàn)的電子濾波器，這相當于增加了一級轉換電路。

由于電子濾波器的插入損耗，電源的轉換效率將下降5%左右。