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LED 输出电流滤波器的设计
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介绍
驱动电流的纹波大小对 LED 本身的一些特性并不会产生很大的影响。 然而市场上还是有一些公司要求把
电流的纹波做小。对于纹波电流的滤除，有客户选择在输出端用一个比较大的电解电容(几十 uF)来滤波，但这
样做会引起几个问题，1、在 LED 驱动电源电解电容应尽量少用，电解电容的寿命直接影响整个电源的使用寿
命；2.如果一个大的电解电容直接接在电源的输出端，在电源上电时等效于输出短路，这样可能会导致电源出
现短路误触发保护。本文将介绍一种更为可靠、有效的电流纹波滤除方法——LC 滤波网络。
最初的应用
下图为 BP2808 在实际中最常用的应用原理图，负载输出部分如图 1 中虚线中所示.
图 1 常用电路图
图 2 为输出电流为 420mA 的应用中实测的电流波形，Co 选用 220nF 的 CBB21 电容。此时 LED 电流纹波
会比较大，但不会影响 LED 寿命及使用，也是目前为止客户使用最多的方案之一。
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图 2 220nF时输出纹波电流
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低纹波电流要求
也有部分客户要求输出纹波电流很小。通常这类客户用来确认纹波电流是否满足要求的方法是用数码相机去看
LED 灯在灯亮的时候是否会有光圈，有些日本客户也有类似的要求。关键是最终客户的要求，因为大多数 LED
灯毕竟只是用于普通照明。但要解决这类问题，请参考以下方案。
方案一：
方案一是在图 1 中的 Co 两端并联一个 33uF 的电解电容，来滤除输出电流纹波，效果如图 3 示：
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图 3 33uF时输出纹波电流
从实验结果可以看出，输出纹波已从原来的 47.1%下降至 6.82%。此时，用数码相机去看 LED 灯在灯亮时的光
圈已经被基本消除。但此方案正如介绍中所指出的那样存在一些弊端。因此本文推荐另外一种输出纹波滤除方
式。见方案二。
方案二：
电路参考图 4，电路中用电感 Lo1 和 Co2 代替了方案一中的 33uF 电解电容。
图 4 加 LC滤波器电路图
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上图中 Lo1、Co2 组成输出 LC 滤波器。其设计方法如下：
1)． 选择滤波器的截止频率 Fp=1/4*Fswmax
Fswmax 为系统工作的最小开关频率，对于固定 Toff 模式的 Buck，Fswmin 发生在最小的输入电压时。在
这里 Fsw 为 48.9kHz。
所以 Fp=1/4*Fsw=12kHz
2)． 输出等效阻抗，Rled=Vout/Iout=36V/0.42mA=85.7Ω。
对于 LC 滤波电路，Rled< CL / 。
选择滤波器的输出电容为 100nF。
3)． 由以上两条件，可得:
Lo L1
1
2 Fp
2
Co
L2 Rled
2
Co
L1 L1 L2if
L2 otherwise
Lo 7.344 10
4
选择 Lo1 为 750uH 工字电感。
则电路的输出滤波参数如图 5。
图 5 实际 LC滤波器参数
实验结果如图 6：
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图 6 LC滤波器输出纹波电流
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上图可以发现，采用 Co（220uF）、Lo1（750uH）和 Co2（100nF）构成的 LC 滤波器所输出电流纹波(4%)
要比用 33uF 电解电容滤波器所输出的电流纹波(6.8%)的效果更好些。在成本方面，Lo1（Φ6*8 工字电感）和
Co2(CBB21_100nF/400V)的成本也并不比一个 33uF/400V 的电解电容高(实际要低)。 而且在本文开始时所提到
的问题也全部解决。所以建议客户在对输出纹波要求比较高时，选择本文的方案二。
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