LED电源纹波对升温和转换率无影响 却与拓扑密切相关

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，参见下图：

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。

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。

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120Hz(100Hz)范围。

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%。

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。

另一种方法是将初级侧纹波注入电源IC的反馈端，可将输出纹波降低约25%，但这样做的后果是降低PF值(~0.7)，电源的整体转换效率不受影响。

采用有源的纹波电流滤波器(ARF)可将纹波降至8%以下，也就是通过三极管实现的电子滤波器，这相当于增加了一级转换电路。

由于电子滤波器的插入损耗，电源的转换效率将下降5%左右。