LED無(wú)頻閃技術(shù)在LED民用照明領(lǐng)域應用解析

關(guān)于無(wú)頻閃的研究，從電源層面來(lái)看是最直觀(guān)的，其實(shí)就是關(guān)于“頻率”的問(wèn)題，超高頻人眼跟CCD探頭都不會(huì )有感覺(jué)，低頻人眼和CCD探頭都會(huì )有直觀(guān)的感受。實(shí)現無(wú)頻閃的方式要么做超高頻直流輸出，要么就真正去除或者降低直流中的紋波含量。

　　2014年，LED照明市場(chǎng)已然形成井噴之勢，恒流類(lèi)驅動(dòng)電源作為照明用LED燈具的標準配置，將會(huì )是最為激烈的競爭市場(chǎng)。智能化畢竟不是眼下市場(chǎng)的競爭重點(diǎn) ，從傳統企業(yè)格局看，驅動(dòng)電源廠(chǎng)商眼下還是從價(jià)格 、交期、 品質(zhì)、售后等方面發(fā)揮競爭優(yōu)勢，力求獲得發(fā)展……

　　現在大家不缺乏對新技術(shù)的了解，是難以在百花齊放的產(chǎn)品技術(shù)面前，挑選適合自己的供應商。今天咱們一起來(lái)討論：無(wú)頻閃技術(shù)在LED民用照明領(lǐng)域應用基礎知識。

　　圖：頻閃的影響和危害

　　1、什么是頻閃？

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

　　圖：頻閃測量方法。頻閃比率等于一個(gè)開(kāi)關(guān)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。頻閃指數等于一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內超出平均光輸出的量除以全部光輸出。

　　來(lái)源：改良自The Lighting HandbookIES (10th ed.2011)

　　電光源光通量波動(dòng)深度大小，與電光源的技術(shù)方案有直接關(guān)系。

　　圖：常見(jiàn)電光源的光通量波動(dòng)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一般在100Hz及以上。用CCD感光成像（手機、攝像機）拍攝的時(shí)候，因為采樣頻率的不同，會(huì )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(mén)速度都有關(guān)系，所以這種測試方法并不一定準確，卻是一種簡(jiǎn)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(yáng)光下，轉動(dòng)黑白相間的陀螺儀，圖案會(huì )形成穩定的環(huán)狀，色環(huán)不會(huì )隨著(zhù)轉動(dòng)速度、旋轉方向而改變。在被測試光照下，轉動(dòng)黑白相間的陀螺儀，觀(guān)察現象：如果圖案的顏色或者環(huán)狀結構發(fā)生變化，則說(shuō)明光照存在頻閃，變化越明顯說(shuō)明頻閃越厲害。這種方法，無(wú)法對頻閃深度作出準確的評判。

　　圖：專(zhuān)用陀螺測試法

　　最科學(xué)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(wàn)次）的超快速光度計。掃描發(fā)光物的發(fā)光曲線(xiàn)（類(lèi)似示波器），并計算閃爍指數等參數，得出光的波動(dòng)深度（光紋波系數）。

　　圖：光源頻閃測量系統

　　3、什么樣的頻閃深度是被接受的？

　　無(wú)頻閃需求，是應市場(chǎng)的使用需要有針對性的開(kāi)發(fā)的。目前在美規中有著(zhù)明確的技術(shù)要求，但大部分市場(chǎng)還沒(méi)有統一的標準來(lái)嚴格要求光源的頻閃深度。目前有的客戶(hù)要求波動(dòng)深度＜8%，有的要求＜5%，更有甚者要求＜1% 。

　　4、實(shí)現無(wú)頻閃的技術(shù)途徑？

　　LED照明產(chǎn)品，采用AC-DC的直流恒壓或者恒流電源驅動(dòng)，光源本身并不會(huì )對頻閃特性造成影響。輸出的光照有無(wú)頻閃，取決于LED驅動(dòng)電源的設計方案。

　　值得注意的是，有無(wú)頻閃不是評判LED驅動(dòng)電源優(yōu)劣、可靠性和質(zhì)量的依據，它只是使得照明產(chǎn)品的光品質(zhì)更健康。所以，要實(shí)現LED照明產(chǎn)品的無(wú)頻閃，根本在于LED驅動(dòng)電源的方案設計。

　　目前技術(shù)背景下，實(shí)現無(wú)頻閃的技術(shù)途徑有：

　　方案一、被動(dòng)PFC+填谷電路

　　方案二、采用兩級方案，主動(dòng)PFC校正+反激式轉換器

　　方案三、無(wú)PFC校正的BUCK電路

　　方案四、LED電源DC端串聯(lián)去紋波（無(wú)頻閃）專(zhuān)用IC

　　方案五、LED電源DC端串聯(lián)線(xiàn)性恒流電路