谈谈对电流纹波的认识，电流纹波对电流驱动器件的影响

admin

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。
         

       

        图1 输出电流纹波对LED温度的影响

         

       

        图2  输出电流调制对色温的影响

         
        网友观点：

       

•                 电流纹波对于LED照明应用的可接受程度是多少？
                 
                          
  
•                 电流纹波对LED照明应用的危害？
                 
                          
  
•                 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?
                 
                          
  
•                 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~