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【瑞森課堂】關於無頻閃IC,妳知道多少?

作者:未知 發布日期:2021-01-28

副标题:敲黑板!划重点,看过来!

 

 

前言:

鑒於國內學生近視率不斷攀升,2018年9月17日,國家批準發布了 GB/T  36876-2018 «中小學校普通教室照明設計安裝衛生要求»,並開展教室照明情況大抽查,並隨著健康照明觀念逐漸普及,明確要求學校改善照明環境,制定相關計劃1-3年教室衛生照明達標,所以原本涉及這個領域的照明廠家陸續加碼,另有廠商新增教育照明這個板塊;

關於無頻閃的研究,從電源層面來看是最直觀的,其實就是關於“頻率”的問題,超高頻人眼跟CCD探頭都不會有感覺,低頻人眼和CCD探頭都會有直觀的感受。實現無頻閃的方式要麽做超高頻直流輸出,要麽就真正去除或者降低直流中的紋波含量。

現在大家不缺乏對新技術的了解,而是難以在百花齊放的產品技術面前,挑選適合自己的供應商。今天我們來普及壹下無頻閃技術在LED民用照明領域應用基礎知識。

 

圖:頻閃的影響和危害

1、什麽是頻閃?

頻閃與頻閃效應是針對電光源,光通量的波動深度和由此產生的危害效應(稱為頻閃效應)大小的兩個互為因果的物理量。頻閃是指電光源光通量波動的深度。光通量波動深度越大,頻閃越嚴重。

 

圖:頻閃測量方法。

頻閃比率等於壹個開關周期內最大光輸出與最小光輸出之差除以最大光輸出與最小光輸出之和。頻閃指數等於壹個開關周期內超出平均光輸出的量除以全部光輸出。

電光源光通量波動深度大小,與電光源的技術方案有直接關系。

 

圖:常見電光源的光通量波動深度

2、如何測試頻閃?

人眼對60Hz以上的閃爍是不敏感的,LED恒流電源輸出端工頻壹般在100Hz及以上。用CCD感光成像(手機、攝像機)拍攝的時候,因為采樣頻率的不同,會出現水波紋。但是它跟手機、攝像機的預設頻率、感光元件、快門速度都有關系,所以這種測試方法並不壹定準確,卻是壹種簡單的測試方法。

 

圖:相機拍攝到的熒光燈頻閃

傳統測試方法是:在太陽光下,轉動黑白相間的陀螺儀,圖案會形成穩定的環狀,色環不會隨著轉動速度、旋轉方向而改變。在被測試光照下,轉動黑白相間的陀螺儀,觀察現象:如果圖案的顏色或者環狀結構發生變化,則說明光照存在頻閃,變化越明顯說明頻閃越厲害。這種方法,無法對頻閃深度作出準確的評判。

 

圖:專用陀螺測試法

最科學測試方法是:使用光源頻閃測量系統(Light Flickering Analyzer),其核心是1臺采樣頻率10kS/s(每秒測試1萬次)的超快速光度計。掃描發光物的發光曲線(類似示波器),並計算閃爍指數等參數,得出光的波動深度(光紋波系數)。

 

圖:光源頻閃測量系統

3、什麽樣的頻閃深度是被接受的?

無頻閃需求,是應市場的使用需要有針對性的開發的。目前在美規中有著明確的技術要求,但大部分市場還沒有統壹的標準來嚴格要求光源的頻閃深度。目前有的客戶要求波動深度<8%,有的要求<5%,更有甚者要求<1% 。

4、實現無頻閃的技術途徑?

LED照明產品,采用AC-DC的直流恒壓或者恒流電源驅動,光源本身並不會對頻閃特性造成影響。輸出的光照有無頻閃,取決於LED驅動電源的設計方案。

值得註意的是,有無頻閃不是評判LED驅動電源優劣、可靠性和質量的依據,它只是使得照明產品的光品質更健康。所以,要實現LED照明產品的無頻閃,根本在於LED驅動電源的方案設計。

目前技術背景下,實現無頻閃的技術途徑有:

方案壹、被動PFC+填谷電路

方案二、采用兩級方案,主動PFC校正+反激式轉換器

方案三、無PFC校正的BUCK電路

方案四、LED電源DC端串聯去紋波(無頻閃)專用IC

方案五、LED電源DC端串聯線性恒流電路

 

 廣東瑞森半導體科技有限公司研發推出的驅動芯片RSC6105S采用:新型的CS-CP 串聯諧振 PFC 變換器的電路拓撲,獲得較高的 PF 與較低的輸入電流 THD,測試結果表明PF 值可達 0.99, 效率可達為 91.5%,輸出電流二倍工頻紋波占比小於 1%符合無頻閃要求,完全達到教育照明的標準,選擇RSC6105S方案讓客戶的驅動設計變得簡單,可靠性好,性價比高;讓產品更具競爭力!