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關于單級高PF--LED驅動方案在波動電網下出現閃爍問題【附圖】

QQ圖片20140120195939

 
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2014-01-20 20:11

問題綜述:

       單級高PF---LED產品,在特定波動或存在浪涌電壓的電網下工作,其帶載光源出現肉眼能看到的閃爍現象。

1:試著加過填谷,無法解決,不過可以稍微改善下。

2:兩級方案的LED驅動,在該電網下沒有閃爍現象,很穩。

3:阻容降壓的沒驗證過,不過肯定閃。

4:示波器抓過輸入電壓波形,及輸出電流波形,,,,當輸入電壓波動時,電流跟隨波動,,,

---------請高手指點:

       A.  單級高PF- led產品---在異常電網下出現閃爍的機理?

       B.  為什么兩級方案的不存在閃爍,且具體包括哪幾種的配合拓補?

                                                                                                                  --------萬分感謝!

      

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rj44444
LV.9
3
2014-01-20 22:49
@fengxingthere
問題綜述:      單級高PF---LED產品,在特定波動或存在浪涌電壓的電網下工作,其帶載光源出現肉眼能看到的閃爍現象。1:試著加過填谷,無法解決,不過可以稍微改善下。2:兩級方案的LED驅動,在該電網下沒有閃爍現象,很穩。3:阻容降壓的沒驗證過,不過肯定閃。4:示波器抓過輸入電壓波形,及輸出電流波形,,,,當輸入電壓波動時,電流跟隨波動,,,---------請高手指點:      A. 單級高PF-led產品---在異常電網下出現閃爍的機理?      B. 為什么兩級方案的不存在閃爍,且具體包括哪幾種的配合拓補?                                                                                                                --------萬分感謝!      

A 單級PFC沒有輸入儲能電容,輸入直流是正弦半波,次級繞組的輸出峰值電流包絡也是正弦半波狀,電流的平滑靠輸出電容完成,即便輸出電容很大,這種兩倍于線電壓的紋波也很難做到很小,一定條件下,閃爍是可以觀察到的

B 兩級PFC的DCDC部分輸入是基本穩定的直流,次級繞組輸出電流包絡基本是直線,沒有低頻的紋波,不會出現閃爍現象。兩級的第一級一般是Boost結構PFC,第二級可以是任意拓撲

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2014-01-21 09:37
@rj44444
A單級PFC沒有輸入儲能電容,輸入直流是正弦半波,次級繞組的輸出峰值電流包絡也是正弦半波狀,電流的平滑靠輸出電容完成,即便輸出電容很大,這種兩倍于線電壓的紋波也很難做到很小,一定條件下,閃爍是可以觀察到的B兩級PFC的DCDC部分輸入是基本穩定的直流,次級繞組輸出電流包絡基本是直線,沒有低頻的紋波,不會出現閃爍現象。兩級的第一級一般是Boost結構PFC,第二級可以是任意拓撲

旅長,你好!

       A:  正常電網下,輸出電解足夠大也就是紋波足夠小,肉眼是看不到頻閃的。為什么在波動的電網下會明顯?在不改變驅動拓補的情況下,怎么可以去改善?

       B:  為什么有的兩級驅動(后面那級是用L6562的----不知道是什么構架),相機還是能捕捉到工頻紋波(或工頻閃)?

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dsic
LV.6
5
2014-01-21 09:47
@fengxingthere
問題綜述:      單級高PF---LED產品,在特定波動或存在浪涌電壓的電網下工作,其帶載光源出現肉眼能看到的閃爍現象。1:試著加過填谷,無法解決,不過可以稍微改善下。2:兩級方案的LED驅動,在該電網下沒有閃爍現象,很穩。3:阻容降壓的沒驗證過,不過肯定閃。4:示波器抓過輸入電壓波形,及輸出電流波形,,,,當輸入電壓波動時,電流跟隨波動,,,---------請高手指點:      A. 單級高PF-led產品---在異常電網下出現閃爍的機理?      B. 為什么兩級方案的不存在閃爍,且具體包括哪幾種的配合拓補?                                                                                                                --------萬分感謝!      

這個跟控制環路的反應快慢有關。

單級PFC恒流的控制環路的頻率響應帶寬通常小于10Hz,也就是說當輸入有干擾出現的情況下,系統的最快反應速度大約在100mS,這個速度正好是人眼比較敏感的區域,人眼就會看到在閃。

兩級系統就大不一樣了,第一級是boost PFC結構,帶寬也很低,也是小于10Hz,但是第一級不恒流。完成恒流任務的是第二級,第二級的工作原理就跟沒有PFC功能的恒流電路是一樣的,這樣的恒流電路的控制環路頻率帶寬通常在1kHz以上,也就是說當系統輸入有干擾導致輸出誤差時,系統可以在1mS內糾正回來,而人眼對1mS是反應不過來的,所以就看不到閃爍了。

大家再補充。

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dsic
LV.6
6
2014-01-21 10:56
@fengxingthere
旅長,你好!      A: 正常電網下,輸出電解足夠大也就是紋波足夠小,肉眼是看不到頻閃的。為什么在波動的電網下會明顯?在不改變驅動拓補的情況下,怎么可以去改善?      B: 為什么有的兩級驅動(后面那級是用L6562的----不知道是什么構架),相機還是能捕捉到工頻紋波(或工頻閃)?

A:電解足夠大時,輸出LED電流紋波可以做到足夠?。y波在10%到30%之間),由于是100Hz紋波,人眼是不太敏感的,就是說看不到閃。如果干擾頻率如果發生人眼敏感區,比如24Hz以下,由于系統反應慢,帶寬小于10Hz,人眼就能明顯感覺到閃。這是單級PFC恒流的缺點,幾乎沒有解,沒有根本解決的辦法。

B: 兩級架構有時候相機也能看到100Hz工頻紋波,原因是第二級恒流電路的環路頻率帶寬還不夠高,一般在1到5kHz,還不夠快,這時候的工頻紋波大約能控制在3%以下,相機還能看到工頻紋波。第二級帶寬越大,輸出紋波越小。如果帶寬做到30kHz以上,相機應該就看不到工頻紋波了。

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dsic
LV.6
7
2014-01-21 11:03
@dsic
A:電解足夠大時,輸出LED電流紋波可以做到足夠小(紋波在10%到30%之間),由于是100Hz紋波,人眼是不太敏感的,就是說看不到閃。如果干擾頻率如果發生人眼敏感區,比如24Hz以下,由于系統反應慢,帶寬小于10Hz,人眼就能明顯感覺到閃。這是單級PFC恒流的缺點,幾乎沒有解,沒有根本解決的辦法。B:兩級架構有時候相機也能看到100Hz工頻紋波,原因是第二級恒流電路的環路頻率帶寬還不夠高,一般在1到5kHz,還不夠快,這時候的工頻紋波大約能控制在3%以下,相機還能看到工頻紋波。第二級帶寬越大,輸出紋波越小。如果帶寬做到30kHz以上,相機應該就看不到工頻紋波了。
由于照明開關電源的開關頻率一般都在100kHz以下,所以一般來講第二級恒流的環路帶寬是非常難做到30kHz以上的。所以一般來說,要相機捕捉不到任何工頻紋波,是很難的一件事,需要認真的調整電路。
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rj44444
LV.9
8
2014-01-21 13:35
@fengxingthere
旅長,你好!      A: 正常電網下,輸出電解足夠大也就是紋波足夠小,肉眼是看不到頻閃的。為什么在波動的電網下會明顯?在不改變驅動拓補的情況下,怎么可以去改善?      B: 為什么有的兩級驅動(后面那級是用L6562的----不知道是什么構架),相機還是能捕捉到工頻紋波(或工頻閃)?
dsic已經說了,這確實是環路的問題,環路的帶寬很低,電網波動,調節時間太長,產生閃爍感,沒有辦法解決的
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2014-01-21 15:34
后級+DC-DC的?;蛘呒右粋€濾除紋波的芯片
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2014-01-21 15:52
@dsic
由于照明開關電源的開關頻率一般都在100kHz以下,所以一般來講第二級恒流的環路帶寬是非常難做到30kHz以上的。所以一般來說,要相機捕捉不到任何工頻紋波,是很難的一件事,需要認真的調整電路。

1:開關頻率在100kHz以下,為什么就說“所以一般來講第二級恒流的環路帶寬是非常難做到30kHz以上的”?

2:一般     前級是PFC 母線恒壓  +   PWM   flyback  就可以做到相機無頻閃

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2014-01-21 15:55
@rj44444
dsic已經說了,這確實是環路的問題,環路的帶寬很低,電網波動,調節時間太長,產生閃爍感,沒有辦法解決的

如線路, 減小COMP腳電容值,可加快環路的動態響應,  這樣是否可以改善呢?還是單級高PF根本無法避免或改善

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rj44444
LV.9
12
2014-01-21 16:06
@fengxingthere
如線路,減小COMP腳電容值,可加快環路的動態響應, 這樣是否可以改善呢?還是單級高PF根本無法避免或改善
加快環路,必然導致PF值下降,單級PFC的環路響應無法得到實質改善
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2014-01-21 16:17
@rj44444
加快環路,必然導致PF值下降,單級PFC的環路響應無法得到實質改善
恩。那如果將PF可以接受的話, 有什么辦法可以改善閃爍現象!
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dsic
LV.6
14
2014-01-21 18:22
@fengxingthere
1:開關頻率在100kHz以下,為什么就說“所以一般來講第二級恒流的環路帶寬是非常難做到30kHz以上的”?2:一般    前級是PFC母線恒壓 +  PWM  flyback 就可以做到相機無頻閃

1. 一般環路帶寬至少都在開關頻率的1/5以下,通常在1/20以下,這個只是個經驗,具體情況還有具體分析。

2. 一級PFC輸出電容越大,也就是一級輸出電壓紋波越小,對二級恒流去紋波越有利。做得好,確實可以做到相機無頻閃。

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dsic
LV.6
15
2014-01-21 18:28
@fengxingthere
恩。那如果將PF可以接受的話,有什么辦法可以改善閃爍現象!
就如rj44444所說,改變環路響應無法做到實質改善,尤其是干擾情況各種各樣。加大輸出電容可以改善,但是成本又是個問題。
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2014-01-22 14:29
@dsic
1.一般環路帶寬至少都在開關頻率的1/5以下,通常在1/20以下,這個只是個經驗,具體情況還有具體分析。2.一級PFC輸出電容越大,也就是一級輸出電壓紋波越小,對二級恒流去紋波越有利。做得好,確實可以做到相機無頻閃。
學習了
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莫火聲6
LV.7
17
2014-02-06 15:19
@fengxingthere
如線路,減小COMP腳電容值,可加快環路的動態響應, 這樣是否可以改善呢?還是單級高PF根本無法避免或改善

那增大 comp腳電容值   ,是可減小環路的動態響應嗎?一直沒搞懂comp腳電容取值?

 

 

 

 

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shrimper
LV.1
18
2014-02-09 21:53
@fengxingthere
恩。那如果將PF可以接受的話,有什么辦法可以改善閃爍現象!

基本上就是PF和避免閃爍之間做個折中,若想追求無閃爍環路就得快,PF就會下降。

其實還有上次我們聊到的方案,填谷+flyback,用填谷實現高PF,用flyback實現快環路,但是為獲得高PF,

填谷這里需要犧牲一些效率。這是比較節約成本的方案,另外的方案就是兩級了,但是那樣成本就太高了。>_<

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dsic
LV.6
19
2014-02-10 10:04
@莫火聲6
那增大 comp腳電容值   ,是可減小環路的動態響應嗎?一直沒搞懂comp腳電容取值?    
增大comp腳電容值,會使得環路動態響應變慢。
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asd204305
LV.3
20
2014-02-16 22:11
@贛辰實業-mike
后級+DC-DC的?;蛘呒右粋€濾除紋波的芯片
英飛特除了出了個紋波抑制器,你是指那樣的結構嗎?
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bingbing100
LV.1
21
2014-02-17 11:29
@dsic
1.一般環路帶寬至少都在開關頻率的1/5以下,通常在1/20以下,這個只是個經驗,具體情況還有具體分析。2.一級PFC輸出電容越大,也就是一級輸出電壓紋波越小,對二級恒流去紋波越有利。做得好,確實可以做到相機無頻閃。
請教下環路帶寬受哪些限制的因數,怎么調節的,謝謝
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wuxianfeng
LV.3
22
2014-03-01 00:10
@dsic
這個跟控制環路的反應快慢有關。單級PFC恒流的控制環路的頻率響應帶寬通常小于10Hz,也就是說當輸入有干擾出現的情況下,系統的最快反應速度大約在100mS,這個速度正好是人眼比較敏感的區域,人眼就會看到在閃。兩級系統就大不一樣了,第一級是boostPFC結構,帶寬也很低,也是小于10Hz,但是第一級不恒流。完成恒流任務的是第二級,第二級的工作原理就跟沒有PFC功能的恒流電路是一樣的,這樣的恒流電路的控制環路頻率帶寬通常在1kHz以上,也就是說當系統輸入有干擾導致輸出誤差時,系統可以在1mS內糾正回來,而人眼對1mS是反應不過來的,所以就看不到閃爍了。大家再補充。
學習了!
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2014-03-02 11:45
@asd204305
英飛特除了出了個紋波抑制器,你是指那樣的結構嗎?

1.電容要用的足夠大,紋波電壓會小一點。

2.變壓器設計時,電壓范圍取的寬一些,電網波動時,也不會影響到輸出電壓,如此LED才不會跟著電網閃爍的。

專業LED電源板設計,方案提供者,

QQ;166 257 1973

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hwx-555
LV.8
24
2014-03-04 08:13
@華晶電子
1.電容要用的足夠大,紋波電壓會小一點。2.變壓器設計時,電壓范圍取的寬一些,電網波動時,也不會影響到輸出電壓,如此LED才不會跟著電網閃爍的。專業LED電源板設計,方案提供者,QQ;1662571973
除電容盡量大,其它方面很難解決紋波或閃爍,即使電壓在設計范圍內,如果波動很快,LED的光亮還是會起伏,對電壓較敏感。
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xuliyang
LV.4
25
2015-06-18 15:47
@shrimper
基本上就是PF和避免閃爍之間做個折中,若想追求無閃爍環路就得快,PF就會下降。其實還有上次我們聊到的方案,填谷+flyback,用填谷實現高PF,用flyback實現快環路,但是為獲得高PF,填谷這里需要犧牲一些效率。這是比較節約成本的方案,另外的方案就是兩級了,但是那樣成本就太高了。>_<

如果用填谷+flyback,輸出的led燈用相機看有水波紋,怎么解決呢?

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