EEPW论坛

在中小功率的单级反激式PFC电路中经常遇到。关机回闪现象:就是关掉 AC电源后，LED负载在灭掉后再重新亮一下再熄灭根本原因分析:主要原因是芯片在发生重启，就是cc还未下降到欠电压点的时输出电容已经放完电。

解决方案:加大输出端假负载电阻的阻值或者加大输出电容的容量，让输出放电稍慢。

开机多次启动:

现象:开机后LED不亮，Vcc正在不停重启，或者闪几下再亮。根本原因分析:

COMP脚电压无法达到，导致芯片一直重启让其达到值;输出电压与 LED负载电压接近，开机闪几下后灯珠温度升高，值降低，驱动工作正常。

解决方案:

减小COMP脚电容的容量;

提高输出电压。

5.3.2电源低温或高温时的设计技巧

一般的电子产品都会需要满足一定的工作温度范围，-25~45℃，或是更宽的高低温范围。

低温-40℃时刻需要特别注意低压输人情况下的启动问题，常见的是增加c电容容量(注意所选电容的耐温范围)，并联稍大容量的MLCC(积层贴片陶瓷片式电容器)，用固态电解电容，增加芯片启动电流等。

高温情况下，假设环境温度为60℃，为满足设计需求，各个器件的裕量，必须要留得足够大，特别在低压输入的情况下，前端的损耗很大，可以选用多器件并联的方法，桥堆 MOSFET 等的并联使用。同时高温时需要注意半导体器件的漏电流，以及本身器件寄生参数的影响，特别是稳压管、晶体管等作为保护时的用法，防止产生误动作。因为小信号品体管的放大倍数受温度影响很大，用作保护时需要充分考虑其极限值。

下面对这一现象进行分析：

用高效、凉爽、长久耐用的 LED 替换传统白炽灯是一个很不错的想法。与所有好的想法一样，付诸实施比起初形成概念要有些难度。虽然 LED 灯可由驱动电路供电，以便能连接到现有的民用交流电源，但这种电源输出的电压纹波可能造成闪烁。大多数照明存在闪烁，一些用户抱怨这种闪烁会使他们感到不舒服，甚至生病。LED 和灯具制造商迫切想找到问题根源，因为如果固态照明给人们造成可产生闪烁的印象，说服用户放弃传统照明将会更加困难，这当然不是制造商所希望的。本文探讨闪烁的成因，说明闪烁为什么是 LED 的特有问题，解释工程管理和标准制定机构如何针对受测试房屋以及 LED、驱动器芯片和灯具制造商，努力对这种现象进行量化。然后，本文还将介绍几家主要硅晶产品供货商推出的一些最新产品，他们都宣称能提供一种实施无闪烁 LED 照明的高性价比方法。闪烁的影响研究表明，每 4 千人中约有 1 人会对 3 - 70 Hz 范围内的周期性灯光闪烁高度敏感。如此明显的闪烁能引起象癫痫发作一样严重的心神不安。鲜为人知的是，长期（无意识地）暴露在更高频率（70 - 160 Hz）的闪烁环境中也会导致身体不适、头疼和视力损坏。然而不幸的是，除非在自然光下，人们很有可能会暴露在这种更高频的闪烁灯光下，这是因为所有采用市电的光源，无论是白炽灯、卤素灯、荧光灯还是 LED 都会出现闪烁。闪烁源自电源中的 AC 成分，闪烁频率等于电网频率（通常为 50 或者 60 Hz）或者是其二倍。试验表明，人们在这些较高频率下很难直接察觉到光源闪烁，但看起来这似乎没有什么问题。科学研究表明，即使在受试者不了解的情况下，人类视网膜也能够分解频率在 100 - 150 Hz 之间的闪烁，由此得出人脑很极有可能会做出反应。这种在 100 - 150 Hz 范围内由所谓察觉不到的闪烁造成的隐性危害，不仅与频率成函数关系，而且人的身体和生理也是重要因素。亮光比暗光的危害更严重，且照明方式的“明亮”和“黑暗”部分之间的差异是重要因素（在处于闪烁周期的“关闭”部分期间时，灯光完全熄灭变黑比灯光部分熄灭变暗的危害更严重）。单纯红光或者红蓝光交替带来的危害影响尤其严重，且光源在视网膜上的位置很重要，因为视网膜中心区域感觉到的光线比落到周围的光线会造成更严重的危害。一些研究人员甚至认为视网膜能感觉到高达 200 Hz 的闪烁，但试验证明 160 Hz 以上的闪烁对人体造成的影响可以忽略不计。闪烁的定义相对来讲，照明工程师们直到现在还未认真对待过察觉不到的闪烁造成的危害。然而，面对健康、安全方面越来越严格的规定、更加完善的研究以及那些置身于到处都是荧光灯照明环境中的办公室工作人员不断的抱怨，是该采取措施的时候了。

但是没有明确的闪烁定义，谁能肯定某个光源就比其他光源好呢？北美照明工程协会 (IESNA) 在第九版 IESNA Lighting Handbook（照明手册）中解决了这一难题，并给出了“闪烁百分比”和“闪烁指数”的具体定义。

图 所示为这种度量方案的定义方法。

光输出迹线示意图图 用于定义闪烁百分比和闪烁指数的光输出迹线示意图。闪烁百分比是一个相对测量值，用来表示光源输出中的周期性变化（即，调制百分比）。有时也称作“调制指数”。由上图可得：闪烁百分比 = 100 x (A – B)/(A + B)根据该手册，闪烁指数“是一个可靠的相对测量值，表示给定频率下不同光源输出中的周期性变化。这个表达式同时考虑了光输出波形及其幅值。” 假定闪烁指数的值在 0 到 1.0 之间，当为 0 时，表示光源输出稳定。这个值越高，表示越容易出现明显的灯光闪烁以及频闪效应。由上图还可得： 闪烁指数 = 面积 1/（面积 1 + 面积 2）LED 的问题LED 的物理特性决定了 LED 只能采用与其它光源不同的电源供电（参见 TechZone 文章“了解高亮 LED 褪色的原因”）。LED 全称为发光二极管，由此看出它是一种二极管。正常工作时，需要施加一个幅值足以使该器件在导通区域内工作的恒定正向导通电压（通常 LED 还串联一个电阻器）。商用高亮器件的正向电压通常为 3 - 4.5 V。LED 的相对光通量（本质上讲是指亮度）由电流决定，因此其正向电压 (VF) 和正向电流 (IF) 的关系是一个重要因素。

器件制造商会建议一个严格的 LED 工作范围，而这个范围通常是将亮度和能效折中后的结果。

图  所示为 Cree XLamp ML-B LED 的电压与电流、电流与相对光通量的关系曲线。正向电压的变化会影响正向电流，进而影响光通量。正向电压与正向电流、正向电流与相对光通量图 Cree XLamp ML-B LED 的正向电压与正向电流、正向电流与相对光通量的关系曲线。LED 芯片采用 AC 电源时，需要通过整流器将大多数国家采用的 110-115 V 或 230-240 V、50 或者 60 Hz 市电降至适合 LED 的电压和电流。请注意，在常见的照明灯具中，每个灯具使用 6 到 8 个 LED 芯片，因此每个照明单元所需的功率要高于单个 LED 芯片。

基本的 LED 驱动器由一个连接 LED 灯串的全波整流器和一个用于限流的串联电阻器组成（图 ）。

简单的LED 全波整流器：

简单的 LED 全波整流器上图 ：简单的 LED 全波整流器上图  中的 LED 输出

这种方法的 LED 调制频率双倍于 AC 频率（即 100-120 Hz）。由于照度与电流成比例，因此 LED 会以这个频率闪烁（图 ）。

图3 中的LED 输出。灯光闪烁频率为市电频率的2倍：

 上上图中的 LED 输出。灯光闪烁频率为市电频率的 2 倍。所有最终通过 AC 市电供电的光源都可能会出现闪烁。但 LED 尤其严重，因为其闪烁指数（调制深度）通常比传统光源更恶化。这是由于 LED 对电流变化的反应特别快。120 Hz 时，LED 及其白色发光磷光体能在波形的“关闭”部分完全停止产生光子。传统光源与此相反，尤其是白炽灯和卤素灯具有一定的“惯性”。也就是说，这些器件即使在闪烁周期的“断开”部分仍会发出一些光子。表 1 总结了各种不同光源的百分比闪烁和闪烁指数，包括采用 DC 和 AC 电源驱动的光源。（“最小”、“最大”和“平均值”列分别列举了每种光源的相对强度。）各类光源闪烁百分比和闪烁指数

LED灯带闪烁的原因有多种，以下是常见的几个方面及其解决方法：不匹配的组件当LED灯带具有调光功能时，确保LED灯条和驱动器是否可调光至关重要。调光器和驱动器的协议应该兼容。不能将0-10V调光器与DALI调光驱动器一起使用。连接不良连接不良会导致LED灯带闪烁，特别是在使用免焊连接器时。确保连接器牢固可靠，检查并按下连接器有时可以消除闪烁。电源负担过重或出现故障过载的LED驱动器会导致闪烁，驱动器的过载保护会不断打开和关闭，导致LED灯带闪烁。确保驱动器负载在其额定范围内。如果驱动器出现故障，也会导致灯带闪烁，需更换故障驱动器。LED灯条故障有缺陷的LED灯带会导致闪烁，这通常是由于LED芯片和灯座之间连接不良造成的。按下特定闪烁部分有时可以临时消除闪烁。CSP和COB LED灯带由于没有金线连接，相对减少了这种问题。看不见的光波动智能手机相机图像中的垂直线或移动物体中的频闪现象是由光波动引起的。这种现象源于AC电源的波动。交流电源波动AC电源的波动是LED灯条闪烁的主要原因。AC电每秒50到60次反转，形成正弦波，每次反向时，设备会经历瞬时断电，导致灯光闪烁。PWM调光引起的****波动脉宽调制(PWM)调光会产生看不见的闪烁。PWM通过在开和关之间交替，模拟不同的亮度级别，但在较低频率下可能导致闪烁。理想情况下，PWM频率应达到25,000Hz或以上以减少闪烁。解决方法检查和更换不匹配的组件：确保调光器、驱动器和LED灯条之间的兼容性。确保连接良好：使用可靠的连接器，避免使用免焊连接器，或者确保其牢固连接。避免电源过载：确保驱动器负载在其额定范围内，更换故障驱动器。检查LED灯条质量：使用质量可靠的LED灯带，CSP或COB LED。选择高频PWM调光器：使用频率至少为25,000Hz的PWM调光器，以减少闪烁。

使用直流电源：尽量使用直流电源供电的LED灯带，以减少交流电波动带来的闪烁问题。

解决LED灯条闪烁问题的方案可以从以下几个方面入手：1. 明显的闪烁1.1. 检查连接仔细检查所有连接，包括电线、连接器和LED驱动器，确保它们处于最佳状态。连接错误会产生过大的电阻，导致过热，甚至引发火灾，也会导致LED灯条闪烁。解决方案：确保所有电线连接紧固且没有松动。检查连接器是否牢固，避免使用免焊连接器，或者确保其牢固连接。检查驱动器的接线，确保没有松动或接触不良的情况。1.2. 关闭不兼容的组件更换不兼容的部件，调光器和LED驱动器。最容易出现不兼容性的组件是调光器和LED驱动器。解决方案：

确认调光器和驱动器的协议兼容性，0-10V调光器不能与DALI调光驱动器一起使用。

使用兼容的调光器和驱动器。1.3. 更换 LED 驱动器如果LED电源出现故障，必须更换它或选择更高瓦数的电源。解决方案：确认LED驱动器的功率是否足够，确保其负载在额定范围内。更换故障驱动器或选择更高瓦数的驱动器。

切勿使用多个LED驱动器为单个LED灯条供电，因为驱动器启动时间不同会导致闪烁。

1.4. 更换有缺陷的 LED 灯条如果确认连接牢固、所有部件都兼容且LED驱动器功能正常，必须更换出现故障的LED灯条。解决方案：更换有缺陷的LED灯条，选择质量可靠的LED灯带，CSP或COB LED。2. 看不见的闪烁2.1. 使用带有 LED 驱动器的低压直流 LED 灯条选择低压LED灯条和高质量LED驱动器。LED驱动器将高压交流电转换为稳定的低压，防止LED灯条闪烁。解决方案：使用高质量的LED驱动器，确保其输出稳定的低压直流电。2.2. 采用具有 CCR 输出信号的调光电源在CCR中，LED始终保持开启状态并有连续的电流流动，而在PWM中，LED不断地开启和关闭。解决方案：使用具有恒流降低（CCR）输出信号的调光电源，以确保LED持续亮起并减少闪烁。2.3. 使用具有高频 PWM 输出信号的调光电源在PWM中，LED以高频率快速打开和关闭，这种快速切换速度太快，人眼无法察觉。相机观察到的PWM频率越高，闪烁的可能性就越小。解决方案：选择高频PWM调光器，频率应超过25kHz，以减少人眼和相机检测到的闪烁。