LED燈泡的噪聲對策部件的選擇和配置最為關鍵
差模噪聲電流沿差動方向流動
傳導噪聲的對策分三種情況實施:①差模噪聲較大、共模噪聲較小時;②共模噪聲較大、差模噪聲較小時;③兩種噪聲都比較大時。
首先介紹一下①差模噪聲較大、共模噪聲較小時的對策。差模噪聲的電流在AC電源線上沿差動方向流動。因此,無法在普通的共模扼流圈上衰減。這是因為,共模扼流圈對于同相方向(共模)的電流會產(chǎn)生電感,但對于差動方向(差模)的電流幾乎不產(chǎn)生電感。
因此,作為差模噪聲的對策,一般采用差模扼流圈和接在AC電源線兩端的電容器(以下簡稱“X電容”)。通過這兩個部件,在被測物體內形成使流經(jīng)AC電源線的差模噪聲電流返回噪聲源的路徑(圖7(a))。
圖7:利用差模扼流圈和X電容抑制電磁噪聲
為抑制差模噪聲,利用差模扼流圈和X電容,在產(chǎn)品內形成使流經(jīng)AC電源線的差模噪聲電流返回噪聲源的路徑(a)。
如果是共模噪聲,一般使用Y電容來抑制噪聲,不過在照明產(chǎn)品的電源電路中,其效果不充分。
因此通過在Y電容上追加共模扼流圈或僅利用共模扼流圈來抑制共模噪聲(b)。
利用差模扼流圈能提高AC電源線的阻抗,使噪聲電流不易流動。然后在此基礎上,利用X電容降低AC電源線間的阻抗,使噪聲電流返回噪聲源。該方法可防止電磁噪聲傳導至產(chǎn)品以外。
扼流圈對策
接下來介紹②共模噪聲較大、差模噪聲較小時的噪聲抑制方法。在共模噪聲中,由于噪聲電流在AC電源線上沿同相方向(共模)流動,因此即使在AC電源線兩端接入X電容也沒有作用。利用電容抑制噪聲時,采用引導噪聲電流流向大地的電容器(以下簡稱“Y電容”,圖7(b))。
不過,一般情況下利用Y電容降低共模噪聲的效果不明顯。因此,需要有效利用扼流圈。為提高AC電源線的阻抗、減少共模噪聲電流,將電感值較高的共模扼流圈或差模扼流圈接入電源的一次側。共模扼流圈針對流向同相方向的噪聲電流能獲得大阻抗,因此適用于共模噪聲對策。
利用混合扼流圈抑制噪聲
?、鄄钅T肼暫凸材T肼暰容^大時,需要針對各類型的噪聲分別采取對策,這樣會導致所需元件增加,是造成成本上升和阻礙小型化的因素。
這種情況下,同時擁有共模扼流圈和差模扼流圈兩種功能的“混合扼流圈”最為有效。
混合扼流圈與相同尺寸的共模扼流圈具備相同程度的共模阻抗,和更高的差模阻抗(圖8)?;旌隙罅魅€備有扁平形狀的品種,可根據(jù)產(chǎn)品尺寸選擇。
圖8:混合扼流圈具備較高的差模阻抗
混合扼流圈不但具備與相同尺寸的共模扼流圈相同程度的共模阻抗,還具有更高的差模阻抗。
LED照明器具的電磁噪聲對策,關鍵在于電子元件的配置
以上是抑制源于電源部的傳導噪聲的方法概要。接下來將介紹LED照明器具電源部抑制噪聲的實例。
在LED照明器具的電源部,需要采取噪聲對策的部分大致有三處,分別是電源一次側整流前和整流后,以及電源二次側。
本文將介紹針對噪聲模式最容易凸顯部件效果的一次電源側整流前部分的對策。該部分相當于上述AC電源線。
第一個要介紹的是LED吊燈的傳導噪聲對策。在探尋對策之前,必須正確測量傳導噪聲。
首先,只以X電容為對策元件,利用V型人工電源網(wǎng)絡測量了LED吊燈的傳導噪聲。經(jīng)測量確認,在150k~10MHz的大頻帶范圍內產(chǎn)生了噪聲(圖9)。
圖9:LED吊燈的傳導噪聲對策示例
本圖為LED吊燈的傳導噪聲對策示例。從圖中可知,元件的種類和配置不同,產(chǎn)生的傳導噪聲的頻率特性也會變化?! ∫虼?,利用X電容和混合扼流圈,是最有效而且元件個數(shù)最少的對策。
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