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技術(shù)交流

LED電源的變壓器和濾波電感及EMC處理

作者: 點(diǎn)擊量: 日期:2010/11/1

     最近,應(yīng)某客戶(hù)的要求,我們針對(duì)LED照明電源的了兩個(gè)常見(jiàn)的有關(guān)磁芯變壓器和濾波電感的問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化和改良設(shè)計(jì)。

  1. 因LED電源由于通常用的頻率比現(xiàn)在的熒光燈照明的頻率更高,通常會(huì)采用60Hz----150Hz,因此無(wú)論是傳導(dǎo)干擾還是輻射干擾,EMC總不能過(guò)關(guān),產(chǎn)品一直被卡住不能出口,甚至影響到其他的照明電器或者家用電器的應(yīng)用。比如,一條馬路上的整排LED路燈中,無(wú)緣無(wú)故突然滅了幾個(gè),拆下來(lái)通電,又正常,把工程師都煩死了。
  2. 正因?yàn)槲覀儞碛休^強(qiáng)的磁性材料檢測(cè)技術(shù)以及電子元器件的應(yīng)用測(cè)試和電器的EMC的測(cè)試能力,客戶(hù)專(zhuān)程和我們一起,希望通過(guò)對(duì)電子變壓器和濾波電感的設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和優(yōu)化,解決這一難題。
  3. 電源變壓器因使用過(guò)程中的電流較大,變壓器溫升較高,造成LED總是因?yàn)楦邷乇Wo(hù)而斷電,LED照明不穩(wěn)定。

    針對(duì)這些問(wèn)題,我們進(jìn)行了一系列的測(cè)試和對(duì)比,獲得了以下一系列的數(shù)據(jù):

       關(guān)于EMC的解決方案:

  1. 客戶(hù)之前的電路采用集成IC,頻率高達(dá)65KHz,因此而產(chǎn)生二次以及多次高頻雜波,嚴(yán)重超出標(biāo)準(zhǔn)范圍。客戶(hù)最早的方案是采用UU9.8濾波,
    EMC曲線是:

     從曲線可知,UU9.8的濾波完全失敗,在60KHz---1000KHz之間,電路所產(chǎn)生的二次以及多次諧波,讓這盞LED照明燈具在EMC的測(cè)試中嚴(yán)重超標(biāo),日本客人無(wú)法接受。大批產(chǎn)品滯留工廠。
     在無(wú)計(jì)可施的情況下,某工程師提出了電容濾波的方案,方案略有改善,但帶來(lái)了一個(gè)讓人無(wú)法接受的附加品,即功率因素直線下跌。用LED就是為了節(jié)能,相反,這個(gè)功率因素的下降,客戶(hù)更無(wú)法接受的。


根據(jù)我司測(cè)試的UU9.8的應(yīng)用測(cè)試,該電路的應(yīng)用電流約為200mA,該共模電感UU9.8在該電流下,電感衰減為零,基本不能發(fā)揮作用,就算電感再高,磁芯鏡面磨得再好,客戶(hù)甚至嘗試了多種電感設(shè)計(jì)比如不同的圈數(shù)等等,但后果都差不多,因?yàn)橐患由想娏鳎姼旭R上掉了下來(lái),因此,當(dāng)這些電感焊接在線路板中是,在EMC的測(cè)試中,有和沒(méi)有,效果都一樣,嚴(yán)重超標(biāo)。

    下圖為通電后,在相應(yīng)的頻率中,相應(yīng)的電流下,UU9.8電感與我司方案的電感所表現(xiàn)的電感曲線圖,UU9.8的設(shè)計(jì)電感比較高,采用高磁導(dǎo)率材料鏡面磨削,電感高達(dá)8.0mH,我司方案的電感同樣是共模電感,電感只有1.5mH,但采用了耐大電流的設(shè)計(jì),可承受的電流明顯高的多。

      值得補(bǔ)充的是,我們現(xiàn)在接觸的很多工程師,為了達(dá)到EMC濾波用途的電感,拼命強(qiáng)調(diào)材料要達(dá)到10K,鏡面,甚至要15K,等等,并以這個(gè)指標(biāo)作為衡量磁性材料廠家的重要指標(biāo),而事實(shí)上,他們都是班門(mén)弄斧,嚷嚷而已。一方面老是強(qiáng)調(diào)因?yàn)榇判緩S的材料不行而造成無(wú)法解決自己電器的EMC問(wèn)題,而磁材廠又無(wú)法總是能夠小批量地做這些高精尖而又還沒(méi)看到市場(chǎng)的產(chǎn)品,因此積極性不大,客戶(hù)和供應(yīng)商都處于這種消極狀態(tài),因此總沒(méi)有解決好產(chǎn)品問(wèn)題。

   并根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì),采用了新的濾波電感,結(jié)果如下:成功地解決的EMC的問(wèn)題。

 

     從以上EMC測(cè)試圖可見(jiàn),無(wú)論是IC驅(qū)動(dòng)的頻率尖峰65KHz,還是后面一直到300MHz的整個(gè)范圍內(nèi),都完全在國(guó)家EMC標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),完全解決問(wèn)題,并且功率因素也比較高,跟原來(lái)的相比,有很大的改善,完全滿足一絲不茍的日本客戶(hù)要求,方案通過(guò)技術(shù)認(rèn)可,可以批量生產(chǎn)!

 

工廠地址:江門(mén)市江海區(qū)滘頭工業(yè)園滘興中路1號(hào) 電話:0750-3082891 3082892 3082893 傳真:0750-3082900

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