LED無頻閃技術(shù)在LED民用照明領(lǐng)域應(yīng)用解析

關(guān)于無頻閃的研究，從電源層面來看是最直觀的，其實就是關(guān)于“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(xiàn)無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照明市場已然形成井噴之勢，恒流類驅(qū)動電源作為照明用LED燈具的標(biāo)準(zhǔn)配置，將會是最為激烈的競爭市場。智能化畢竟不是眼下市場的競爭重點 ，從傳統(tǒng)企業(yè)格局看，驅(qū)動電源廠商眼下還是從價格 、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(xiàn)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(yīng)商。今天咱們一起來討論：無頻閃技術(shù)在LED民用照明領(lǐng)域應(yīng)用基礎(chǔ)知識。

　　圖：頻閃的影響和危害

　　1、什么是頻閃？

　　頻閃與頻閃效應(yīng)是針對電光源，光通量的波動深度和由此產(chǎn)生的危害效應(yīng)（稱為頻閃效應(yīng)）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(yán)重。

　　圖：頻閃測量方法。頻閃比率等于一個開關(guān)周期內(nèi)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(shù)等于一個開關(guān)周期內(nèi)超出平均光輸出的量除以全部光輸出。

　　來源：改良自The Lighting HandbookIES (10th ed.2011)

　　電光源光通量波動深度大小，與電光源的技術(shù)方案有直接關(guān)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一般在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(xiàn)水波紋。但是它跟手機、攝像機的預(yù)設(shè)頻率、感光元件、快門速度都有關(guān)系，所以這種測試方法并不一定準(zhǔn)確，卻是一種簡單的測試方法。

　　圖：相機拍攝到的熒光燈頻閃

　　傳統(tǒng)測試方法是：在太陽光下，轉(zhuǎn)動黑白相間的陀螺儀，圖案會形成穩(wěn)定的環(huán)狀，色環(huán)不會隨著轉(zhuǎn)動速度、旋轉(zhuǎn)方向而改變。在被測試光照下，轉(zhuǎn)動黑白相間的陀螺儀，觀察現(xiàn)象：如果圖案的顏色或者環(huán)狀結(jié)構(gòu)發(fā)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(zhǔn)確的評判。

　　圖：專用陀螺測試法

　　最科學(xué)測試方法是：使用光源頻閃測量系統(tǒng)(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(fā)光物的發(fā)光曲線（類似示波器），并計算閃爍指數(shù)等參數(shù)，得出光的波動深度（光紋波系數(shù)）。

　　圖：光源頻閃測量系統(tǒng)

　　3、什么樣的頻閃深度是被接受的？

　　無頻閃需求，是應(yīng)市場的使用需要有針對性的開發(fā)的。目前在美規(guī)中有著明確的技術(shù)要求，但大部分市場還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來嚴(yán)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(xiàn)無頻閃的技術(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(qū)動，光源本身并不會對頻閃特性造成影響。輸出的光照有無頻閃，取決于LED驅(qū)動電源的設(shè)計方案。

　　值得注意的是，有無頻閃不是評判LED驅(qū)動電源優(yōu)劣、可靠性和質(zhì)量的依據(jù)，它只是使得照明產(chǎn)品的光品質(zhì)更健康。所以，要實現(xiàn)LED照明產(chǎn)品的無頻閃，根本在于LED驅(qū)動電源的方案設(shè)計。

　　目前技術(shù)背景下，實現(xiàn)無頻閃的技術(shù)途徑有：

　　方案一、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(zhuǎn)換器

　　方案三、無PFC校正的BUCK電路

　　方案四、LED電源DC端串聯(lián)去紋波（無頻閃）專用IC

　　方案五、LED電源DC端串聯(lián)線性恒流電路