谈谈对电流纹波的认识,电流纹波对电流驱动器件的影响

2013-06-14 15:36:25 来源:EEFOCUS
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对输出纹波的认知

纹波电流

纹波电流或电压是指的电流中的高次谐波成分,会带来电流或电压幅值的变化,可能导致击穿,由于是交流成分,会在电容上发生耗散,如果电流的纹波成分过大,超过了电容的最大容许纹波电流,会导致电容烧毁;

 

纹波电流和纹波电压

在一些资料中将此二者称做“涟波电流”和“涟波电压”,含义即为电容器所能耐受纹波电流/电压值。 它们和ESR 之间的关系密切,可以用下面的式子表示:

 

Urms = Irms × R

式中,Urms 表示纹波电压

Irms 表示纹波电流

R 表示电容的 ESR

 

当纹波电压增大时,纹波电流也随之增大,这也是要求电容具备更低 ESR 值的原因。叠加入纹波电流后,由于电容内部的等效串连电阻(ESR)引起发热,从而影响到电容器的使用寿命。一般的,纹波电流与频率成正比,因此低频时纹波电流也比较低。

 

纹波定义及其与寿命关系

纹波电流在这里指的是流经电容器的交流电流的 RMS 值,其在电容电压上的表现为脉动或纹波电压。电容器最大允许纹波电流受环境温度、电容器表面温度(及散热面积)、损耗角度(或 ESR )以及交流频率参数的限制。温度是电解电容器件寿命的决定性因素,因此由纹波产生的热损耗将成为电容寿命的一个关键参考因数。

 

输出纹波对LED的影响

LED照明具有节能、安全、环保的特性,作为一个新兴的技术领域,在最近几年得到很大发展。LED是典型的电流驱动器件,精确控制驱动电流,可决定光效、电源效率、散热等许多参数。为了降低电流纹波系数,在高频反激式开关电源中,采用梯形积分PI控制方法。通过搭建基于MATLAB/Simulink 的反激式开关电源模型,对梯形积分PI控制方法进行了仿真。仿真结果表明, 梯形积分PI控制方法能有效的减小电源的纹波电流,电流纹波系数降低到1.5%,达到了控制目的。显然输出纹波对于LED照明应用是可以轻松控制的。

 

通过下面二图可以明显看出电流纹波对于以下因素几乎毫无影响:LED温度、输出光的色温、频率。

 

输出电流纹波对LED温度的影响

图1 输出电流纹波对LED温度的影响 

 

输出电流调制对色温的影响

图2  输出电流调制对色温的影响

 

网友观点:

  1. 电流纹波对于LED照明应用的可接受程度是多少?

     
  2. 电流纹波对LED照明应用的危害?

     
  3. 输出纹波电流怎么算,是不是选电容的时候纹波电流越大越好?

     
  4. 对于减小输出纹波,你有哪些高招?大家可以说说平时的设计心得~ 

     

 

 

更多精彩观点请见: LED大讲堂第一课:LED设计中,电流纹波的可接受程度是多少?

更多LED设计电流纹波问题请见LED大讲堂其它课程~

 
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