LED驱动电源EMI设计

### LED驱动电源EMI设计详解 #### 一、引言 随着LED技术的不断发展与成熟，LED灯具在日常生活中的应用越来越广泛。为了确保LED灯具的安全性和兼容性，各国相继出台了一系列标准，例如欧洲的EN55015/EN61547/EN6100-3-2/EN6100-3-3等标准。这些标准对LED驱动电源提出了严格的EMI（Electromagnetic Interference，电磁干扰）要求。本文将详细介绍如何设计BP2808 LED驱动电源的EMI电路，并提供相关的注意事项。 #### 二、EMI基础知识 EMI是指一个器件或系统自身产生的电噪声干扰到其他器件或系统的正常工作。根据噪声的形式可分为差模（DM）干扰和共模（CM）干扰；按照传播方式可分为传导干扰和辐射干扰。 - **传导干扰**：电子设备产生的干扰信号通过导电介质或公共电源线互相产生干扰。 - **辐射干扰**：电子设备产生的干扰信号通过空间耦合把干扰信号传给另一个电网络或电子设备。 #### 三、低纹波电流要求解决方案 在某些情况下，客户可能会对输出纹波电流有更严格的要求。这部分需求通常是通过观察LED灯在开启时是否有明显的光圈现象来评估的。下面介绍两种降低输出纹波电流的方案： ##### 方案一：电解电容滤波 在输出端并联一个33uF的电解电容来滤除输出电流纹波。这种方法简单有效，能够显著降低纹波电流比例，从47.1%降至6.82%。但是，这种方案可能存在一些问题，比如电解电容的寿命较短等。 ##### 方案二：LC滤波器 方案二是利用LC滤波器来实现低纹波电流。具体步骤如下： 1. **确定截止频率**：选择滤波器的截止频率\( F_p = \frac{1}{4} * F_{swmax} \)，其中\( F_{swmax} \)为系统工作的最小开关频率。假设\( F_{sw} \)为48.9kHz，则\( F_p = 12kHz \)。 2. **计算输出等效阻抗**：根据公式\( R_{led} = \frac{V_{out}}{I_{out}} \)，假设\( V_{out} = 36V \)，\( I_{out} = 0.42A \)，则\( R_{led} = 85.7\Omega \)。 3. **选择滤波器输出电容**：设定输出电容\( C_o = 100nF \)。 4. **计算电感值**：通过公式\( L_o = \frac{1}{2\pi F_p \sqrt{C_o}} \)，计算得到\( L_o = 7.344 \times 10^{-4} H \)。可以选择一个接近该值的电感，例如750uH的工字电感。 采用LC滤波器后的纹波电流比例进一步降低至4%，效果优于使用33uF电解电容。此外，从成本角度来看，使用LC滤波器的成本并不比单一的电解电容高，甚至更低。因此，在对输出纹波要求较高的情况下，建议采用方案二。 #### 四、结论 本文介绍了LED驱动电源EMI设计的基本概念，并针对降低输出纹波电流的需求提供了两种不同的解决方案。通过对这两种方案的对比分析，我们可以看出使用LC滤波器不仅能够有效地降低输出纹波电流，而且具有更高的性价比。这为设计高效稳定的LED驱动电源提供了宝贵的参考价值。