- 技術(shù)講座：LED燈泡的噪聲對策

　　圖6：噪聲模式取決于產(chǎn)品尺寸

　　利用尺寸各異的4種對象物進(jìn)行了電磁場解析模擬，計算出了從人工電源網(wǎng)絡(luò)觀察被測物體時的共模阻抗（a）。根據(jù)結(jié)果可知，形狀越大，屏蔽室基準(zhǔn)面與被測物體的分布電容越大，共模路徑的阻抗就越低（b）。另外，頻率越高，共模阻抗越低（c）。
　　圖6的表中列出了1MHz下的共模阻抗以及將該阻抗換算成分布電容的值。
　　從利用電磁場模擬分析4種對象物的結(jié)果可知，形狀越大，屏蔽室內(nèi)壁與被測物體之間的分布電容越大。也就是說，產(chǎn)品尺寸越大，共模路徑的阻抗越低，共模噪聲的電流越容易流動，該噪聲成分就越容易變大。
　　差模噪聲電流沿差動方向流動
　　傳導(dǎo)噪聲的對策分三種情況實施：①差模噪聲較大、共模噪聲較小時；②共模噪聲較大、差模噪聲較小時；③兩種噪聲都比較大時。
　　首先介紹一下①差模噪聲較大、共模噪聲較小時的對策。差模噪聲的電流在AC電源線上沿差動方向流動。因此，無法在普通的共模扼流圈上衰減。這是因為，共模扼流圈對于同相方向（共模）的電流會產(chǎn)生電感，但對于差動方向（差模）的電流幾乎不產(chǎn)生電感。
　　因此，作為差模噪聲的對策，一般采用差模扼流圈和接在AC電源線兩端的電容器（以下簡稱“X電容”）。通過這兩個部件，在被測物體內(nèi)形成使流經(jīng)AC電源線的差模噪聲電流返回噪聲源的路徑（圖7（a））。

　　

2012-2-23 18:53:29 上傳

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　　圖7：利用差模扼流圈和X電容抑制電磁噪聲

　　為抑制差模噪聲，利用差模扼流圈和X電容，在產(chǎn)品內(nèi)形成使流經(jīng)AC電源線的差模噪聲電流返回噪聲源的路徑（a）。如果是共模噪聲，一般使用Y電容來抑制噪聲，不過在照明產(chǎn)品的電源電路中，其效果不充分。因此通過在Y電容上追加共模扼流圈或僅利用共模扼流圈來抑制共模噪聲（b）。
　　利用差模扼流圈能提高AC電源線的阻抗，使噪聲電流不易流動。然后在此基礎(chǔ)上，利用X電容降低AC電源線間的阻抗，使噪聲電流返回噪聲源。該方法可防止電磁噪聲傳導(dǎo)至產(chǎn)品以外。
　　扼流圈對策
　　接下來介紹②共模噪聲較大、差模噪聲較小時的噪聲抑制方法。在共模噪聲中，由于噪聲電流在AC電源線上沿同相方向（共模）流動，因此即使在AC電源線兩端接入X電容也沒有作用。利用電容抑制噪聲時，采用引導(dǎo)噪聲電流流向大地的電容器（以下簡稱“Y電容”，圖7（b））。
　　不過，一般情況下利用Y電容降低共模噪聲的效果不明顯。因此，需要有效利用扼流圈。為提高AC電源線的阻抗、減少共模噪聲電流，將電感值較高的共模扼流圈或差模扼流圈接入電源的一次側(cè)。共模扼流圈針對流向同相方向的噪聲電流能獲得大阻抗，因此適用于共模噪聲對策。
　　利用混合扼流圈抑制噪聲
　?、鄄钅Ｔ肼暫凸材Ｔ肼暰容^大時，需要針對各類型的噪聲分別采取對策，這樣會導(dǎo)致所需元件增加，是造成成本上升和阻礙小型化的因素。
　　這種情況下，同時擁有共模扼流圈和差模扼流圈兩種功能的“混合扼流圈”最為有效。
　　混合扼流圈與相同尺寸的共模扼流圈具備相同程度的共模阻抗，和更高的差模阻抗（圖8）。混合扼流圈還備有扁平形狀的品種，可根據(jù)產(chǎn)品尺寸選擇。

　　

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　　圖8：混合扼流圈具備較高的差模阻抗

　　混合扼流圈不但具備與相同尺寸的共模扼流圈相同程度的共模阻抗，還具有更高的差模阻抗。
　　LED照明器具的電磁噪聲對策，關(guān)鍵在于電子元件的配置
　　以上是抑制源于電源部的傳導(dǎo)噪聲的方法概要。接下來將介紹LED照明器具電源部抑制噪聲的實例。
　　在LED照明器具的電源部，需要采取噪聲對策的部分大致有三處，分別是電源一次側(cè)整流前和整流后，以及電源二次側(cè)。
　　本文將介紹針對噪聲模式最容易凸顯部件效果的一次電源側(cè)整流前部分的對策。該部分相當(dāng)于上述AC電源線。
　　第一個要介紹的是LED吊燈的傳導(dǎo)噪聲對策。在探尋對策之前，必須正確測量傳導(dǎo)噪聲。
　　首先，只以X電容為對策元件，利用V型人工電源網(wǎng)絡(luò)測量了LED吊燈的傳導(dǎo)噪聲。經(jīng)測量確認(rèn)，在150k～10MHz的大頻帶范圍內(nèi)產(chǎn)生了噪聲（圖9）。