LED电源的纹波与功率因数

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LED电源的纹波与功率因数

 首先向大家解释下效率,它是输出功率与输入有功功率的比值百分比。这个是LED驱动电源非常重要的参数,数值越大意味该电源发热越低,可以提高整体灯具的光效和使用寿命,也减少了终端消费者的电费支出。

功率因数是输入有功功率与输入总功率的比值,还有一部分没有被用电设备利用的称为无功功率,两者加起来就是输入总功率。现在能源之星对PF有一定要求,但是并不太严,欧洲和国内都是沿用传统灯具的要求,到25W左右才有具体对应的要求。PF越高意味电网供电利用率越高,若发送同样电量则可以采用较细的铜线来满足,以此节约发电成本,这对于国家电网有很大的帮助,但对消费者来说影响不大,反而是效率关乎个人消费者较多。

另外,某些特定应用(如摄影)中也需要将纹波控制在一定水平。用作LED驱动电源的开关电源会含有一定量的纹波(ripple),那么如何看待和处理LED电源的输出纹波呢?

照明研究理事会(LRC)的研究表明,LED照明的闪烁与频率相关,并提出频闪效果的接受范围,研究表明,输出电流波纹对于LED升温无明显影响,同时对于LED灯具的电源转换效率也无明显影响。输出电流纹波与所选电源拓扑密切相关。

新型的开关电源大都加了PFC功能来提高功率因数,提高电源效率并延长电源寿命。比如单级PFC校正的恒流输出(CC)拓扑可产生最高转换效率(>92%)。然而这种拓扑的输出纹波较高,并且集中在120Hz100Hz)范围。

  在传统电源中,采用大电解电容来储能,为开关级提供直流电压,这样使输出电流纹波很低。但缺点是无法提供功率因数校正,而且电解电容也称为寿命的瓶颈。一般仅用于5W以下的场合。

为了降低纹波对LED发光效果(闪烁)的影响,有些标准规定了LED电源的纹波比例,如日本某标准规定纹波比例小于4%



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