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关于单级高PF--LED驱动方案在波动电网下出现闪烁问题【附图】

 
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2014-01-20 20:11

问题综述:

       单级高PF---LED产品,在特定波动或存在浪涌电压的电网下工作,其带载光源出现肉眼能看到的闪烁现象。

1:试着加过填谷,无法解决,不过可以稍微改善下。

2:两级方案的LED驱动,在该电网下没有闪烁现象,很稳。

3:阻容降压的没验证过,不过肯定闪。

4:示波器抓过输入电压波形,及输出电流波形,,,,当输入电压波动时,电流跟随波动,,,

---------请高手指点:

       A.  单级高PF- led产品---在异常电网下出现闪烁的机理?

       B.  为什么两级方案的不存在闪烁,且具体包括哪几种的配合拓补?

                                                                                                                  --------万分感谢!

      

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rj44444
LV.9
3
2014-01-20 22:49
@fengxingthere
问题综述:      单级高PF---LED产品,在特定波动或存在浪涌电压的电网下工作,其带载光源出现肉眼能看到的闪烁现象。1:试着加过填谷,无法解决,不过可以稍微改善下。2:两级方案的LED驱动,在该电网下没有闪烁现象,很稳。3:阻容降压的没验证过,不过肯定闪。4:示波器抓过输入电压波形,及输出电流波形,,,,当输入电压波动时,电流跟随波动,,,---------请高手指点:      A. 单级高PF-led产品---在异常电网下出现闪烁的机理?      B. 为什么两级方案的不存在闪烁,且具体包括哪几种的配合拓补?                                                                                                                --------万分感谢!      

A 单级PFC没有输入储能电容,输入直流是正弦半波,次级绕组的输出峰值电流包络也是正弦半波状,电流的平滑靠输出电容完成,即便输出电容很大,这种两倍于线电压的纹波也很难做到很小,一定条件下,闪烁是可以观察到的

B 两级PFC的DCDC部分输入是基本稳定的直流,次级绕组输出电流包络基本是直线,没有低频的纹波,不会出现闪烁现象。两级的第一级一般是Boost结构PFC,第二级可以是任意拓扑

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2014-01-21 09:37
@rj44444
A单级PFC没有输入储能电容,输入直流是正弦半波,次级绕组的输出峰值电流包络也是正弦半波状,电流的平滑靠输出电容完成,即便输出电容很大,这种两倍于线电压的纹波也很难做到很小,一定条件下,闪烁是可以观察到的B两级PFC的DCDC部分输入是基本稳定的直流,次级绕组输出电流包络基本是直线,没有低频的纹波,不会出现闪烁现象。两级的第一级一般是Boost结构PFC,第二级可以是任意拓扑

旅长,你好!

       A:  正常电网下,输出电解足够大也就是纹波足够小,肉眼是看不到频闪的。为什么在波动的电网下会明显?在不改变驱动拓补的情况下,怎么可以去改善?

       B:  为什么有的两级驱动(后面那级是用L6562的----不知道是什么构架),相机还是能捕捉到工频纹波(或工频闪)?

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dsic
LV.6
5
2014-01-21 09:47
@fengxingthere
问题综述:      单级高PF---LED产品,在特定波动或存在浪涌电压的电网下工作,其带载光源出现肉眼能看到的闪烁现象。1:试着加过填谷,无法解决,不过可以稍微改善下。2:两级方案的LED驱动,在该电网下没有闪烁现象,很稳。3:阻容降压的没验证过,不过肯定闪。4:示波器抓过输入电压波形,及输出电流波形,,,,当输入电压波动时,电流跟随波动,,,---------请高手指点:      A. 单级高PF-led产品---在异常电网下出现闪烁的机理?      B. 为什么两级方案的不存在闪烁,且具体包括哪几种的配合拓补?                                                                                                                --------万分感谢!      

这个跟控制环路的反应快慢有关。

单级PFC恒流的控制环路的频率响应带宽通常小于10Hz,也就是说当输入有干扰出现的情况下,系统的最快反应速度大约在100mS,这个速度正好是人眼比较敏感的区域,人眼就会看到在闪。

两级系统就大不一样了,第一级是boost PFC结构,带宽也很低,也是小于10Hz,但是第一级不恒流。完成恒流任务的是第二级,第二级的工作原理就跟没有PFC功能的恒流电路是一样的,这样的恒流电路的控制环路频率带宽通常在1kHz以上,也就是说当系统输入有干扰导致输出误差时,系统可以在1mS内纠正回来,而人眼对1mS是反应不过来的,所以就看不到闪烁了。

大家再补充。

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dsic
LV.6
6
2014-01-21 10:56
@fengxingthere
旅长,你好!      A: 正常电网下,输出电解足够大也就是纹波足够小,肉眼是看不到频闪的。为什么在波动的电网下会明显?在不改变驱动拓补的情况下,怎么可以去改善?      B: 为什么有的两级驱动(后面那级是用L6562的----不知道是什么构架),相机还是能捕捉到工频纹波(或工频闪)?

A:电解足够大时,输出LED电流纹波可以做到足够小(纹波在10%到30%之间),由于是100Hz纹波,人眼是不太敏感的,就是说看不到闪。如果干扰频率如果发生人眼敏感区,比如24Hz以下,由于系统反应慢,带宽小于10Hz,人眼就能明显感觉到闪。这是单级PFC恒流的缺点,几乎没有解,没有根本解决的办法。

B: 两级架构有时候相机也能看到100Hz工频纹波,原因是第二级恒流电路的环路频率带宽还不够高,一般在1到5kHz,还不够快,这时候的工频纹波大约能控制在3%以下,相机还能看到工频纹波。第二级带宽越大,输出纹波越小。如果带宽做到30kHz以上,相机应该就看不到工频纹波了。

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dsic
LV.6
7
2014-01-21 11:03
@dsic
A:电解足够大时,输出LED电流纹波可以做到足够小(纹波在10%到30%之间),由于是100Hz纹波,人眼是不太敏感的,就是说看不到闪。如果干扰频率如果发生人眼敏感区,比如24Hz以下,由于系统反应慢,带宽小于10Hz,人眼就能明显感觉到闪。这是单级PFC恒流的缺点,几乎没有解,没有根本解决的办法。B:两级架构有时候相机也能看到100Hz工频纹波,原因是第二级恒流电路的环路频率带宽还不够高,一般在1到5kHz,还不够快,这时候的工频纹波大约能控制在3%以下,相机还能看到工频纹波。第二级带宽越大,输出纹波越小。如果带宽做到30kHz以上,相机应该就看不到工频纹波了。
由于照明开关电源的开关频率一般都在100kHz以下,所以一般来讲第二级恒流的环路带宽是非常难做到30kHz以上的。所以一般来说,要相机捕捉不到任何工频纹波,是很难的一件事,需要认真的调整电路。
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rj44444
LV.9
8
2014-01-21 13:35
@fengxingthere
旅长,你好!      A: 正常电网下,输出电解足够大也就是纹波足够小,肉眼是看不到频闪的。为什么在波动的电网下会明显?在不改变驱动拓补的情况下,怎么可以去改善?      B: 为什么有的两级驱动(后面那级是用L6562的----不知道是什么构架),相机还是能捕捉到工频纹波(或工频闪)?
dsic已经说了,这确实是环路的问题,环路的带宽很低,电网波动,调节时间太长,产生闪烁感,没有办法解决的
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2014-01-21 15:34
后级+DC-DC的。或者加一个滤除纹波的芯片
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2014-01-21 15:52
@dsic
由于照明开关电源的开关频率一般都在100kHz以下,所以一般来讲第二级恒流的环路带宽是非常难做到30kHz以上的。所以一般来说,要相机捕捉不到任何工频纹波,是很难的一件事,需要认真的调整电路。

1:开关频率在100kHz以下,为什么就说“所以一般来讲第二级恒流的环路带宽是非常难做到30kHz以上的”?

2:一般     前级是PFC 母线恒压  +   PWM   flyback  就可以做到相机无频闪

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2014-01-21 15:55
@rj44444
dsic已经说了,这确实是环路的问题,环路的带宽很低,电网波动,调节时间太长,产生闪烁感,没有办法解决的

如线路, 减小COMP脚电容值,可加快环路的动态响应,  这样是否可以改善呢?还是单级高PF根本无法避免或改善

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rj44444
LV.9
12
2014-01-21 16:06
@fengxingthere
如线路,减小COMP脚电容值,可加快环路的动态响应, 这样是否可以改善呢?还是单级高PF根本无法避免或改善
加快环路,必然导致PF值下降,单级PFC的环路响应无法得到实质改善
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2014-01-21 16:17
@rj44444
加快环路,必然导致PF值下降,单级PFC的环路响应无法得到实质改善
恩。那如果将PF可以接受的话, 有什么办法可以改善闪烁现象!
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dsic
LV.6
14
2014-01-21 18:22
@fengxingthere
1:开关频率在100kHz以下,为什么就说“所以一般来讲第二级恒流的环路带宽是非常难做到30kHz以上的”?2:一般    前级是PFC母线恒压 +  PWM  flyback 就可以做到相机无频闪

1. 一般环路带宽至少都在开关频率的1/5以下,通常在1/20以下,这个只是个经验,具体情况还有具体分析。

2. 一级PFC输出电容越大,也就是一级输出电压纹波越小,对二级恒流去纹波越有利。做得好,确实可以做到相机无频闪。

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dsic
LV.6
15
2014-01-21 18:28
@fengxingthere
恩。那如果将PF可以接受的话,有什么办法可以改善闪烁现象!
就如rj44444所说,改变环路响应无法做到实质改善,尤其是干扰情况各种各样。加大输出电容可以改善,但是成本又是个问题。
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2014-01-22 14:29
@dsic
1.一般环路带宽至少都在开关频率的1/5以下,通常在1/20以下,这个只是个经验,具体情况还有具体分析。2.一级PFC输出电容越大,也就是一级输出电压纹波越小,对二级恒流去纹波越有利。做得好,确实可以做到相机无频闪。
学习了
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莫火声6
LV.7
17
2014-02-06 15:19
@fengxingthere
如线路,减小COMP脚电容值,可加快环路的动态响应, 这样是否可以改善呢?还是单级高PF根本无法避免或改善

那增大 comp脚电容值   ,是可减小环路的动态响应吗?一直没搞懂comp脚电容取值?

 

 

 

 

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shrimper
LV.1
18
2014-02-09 21:53
@fengxingthere
恩。那如果将PF可以接受的话,有什么办法可以改善闪烁现象!

基本上就是PF和避免闪烁之间做个折中,若想追求无闪烁环路就得快,PF就会下降。

其实还有上次我们聊到的方案,填谷+flyback,用填谷实现高PF,用flyback实现快环路,但是为获得高PF,

填谷这里需要牺牲一些效率。这是比较节约成本的方案,另外的方案就是两级了,但是那样成本就太高了。>_<

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dsic
LV.6
19
2014-02-10 10:04
@莫火声6
那增大 comp脚电容值   ,是可减小环路的动态响应吗?一直没搞懂comp脚电容取值?    
增大comp脚电容值,会使得环路动态响应变慢。
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asd204305
LV.3
20
2014-02-16 22:11
@赣辰实业-mike
后级+DC-DC的。或者加一个滤除纹波的芯片
英飞特除了出了个纹波抑制器,你是指那样的结构吗?
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bingbing100
LV.1
21
2014-02-17 11:29
@dsic
1.一般环路带宽至少都在开关频率的1/5以下,通常在1/20以下,这个只是个经验,具体情况还有具体分析。2.一级PFC输出电容越大,也就是一级输出电压纹波越小,对二级恒流去纹波越有利。做得好,确实可以做到相机无频闪。
请教下环路带宽受哪些限制的因数,怎么调节的,谢谢
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wuxianfeng
LV.3
22
2014-03-01 00:10
@dsic
这个跟控制环路的反应快慢有关。单级PFC恒流的控制环路的频率响应带宽通常小于10Hz,也就是说当输入有干扰出现的情况下,系统的最快反应速度大约在100mS,这个速度正好是人眼比较敏感的区域,人眼就会看到在闪。两级系统就大不一样了,第一级是boostPFC结构,带宽也很低,也是小于10Hz,但是第一级不恒流。完成恒流任务的是第二级,第二级的工作原理就跟没有PFC功能的恒流电路是一样的,这样的恒流电路的控制环路频率带宽通常在1kHz以上,也就是说当系统输入有干扰导致输出误差时,系统可以在1mS内纠正回来,而人眼对1mS是反应不过来的,所以就看不到闪烁了。大家再补充。
学习了!
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2014-03-02 11:45
@asd204305
英飞特除了出了个纹波抑制器,你是指那样的结构吗?

1.电容要用的足够大,纹波电压会小一点。

2.变压器设计时,电压范围取的宽一些,电网波动时,也不会影响到输出电压,如此LED才不会跟着电网闪烁的。

专业LED电源板设计,方案提供者,

QQ;166 257 1973

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hwx-555
LV.8
24
2014-03-04 08:13
@华晶电子
1.电容要用的足够大,纹波电压会小一点。2.变压器设计时,电压范围取的宽一些,电网波动时,也不会影响到输出电压,如此LED才不会跟着电网闪烁的。专业LED电源板设计,方案提供者,QQ;1662571973
除电容尽量大,其它方面很难解决纹波或闪烁,即使电压在设计范围内,如果波动很快,LED的光亮还是会起伏,对电压较敏感。
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xuliyang
LV.4
25
2015-06-18 15:47
@shrimper
基本上就是PF和避免闪烁之间做个折中,若想追求无闪烁环路就得快,PF就会下降。其实还有上次我们聊到的方案,填谷+flyback,用填谷实现高PF,用flyback实现快环路,但是为获得高PF,填谷这里需要牺牲一些效率。这是比较节约成本的方案,另外的方案就是两级了,但是那样成本就太高了。>_<

如果用填谷+flyback,输出的led灯用相机看有水波纹,怎么解决呢?

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