LED照明應(yīng)用已日漸在普及中，一般會(huì)注意到的問(wèn)題為L(zhǎng)ED燈的能耗、色溫、演色性、等等。除了這些之外，隨著消費(fèi)者對(duì)LED的逐漸認(rèn)識(shí)，了解到不同的LED燈具會(huì)有不同的照明質(zhì)量且不好的照明質(zhì)量，可能會(huì)對(duì)身體及心理造成某些影響。其中，最顯而易見(jiàn)的問(wèn)題是頻閃，所謂頻閃（flicker）是指光的亮度隨著時(shí)間有明暗變化的現(xiàn)象。明暗變化的頻率在60Hz頻率以下時(shí)，人的眼睛都可以很輕易的覺(jué)察到光源的閃爍。而頻率在高于60Hz以上時(shí)，雖然人的眼睛無(wú)法輕易察覺(jué)，但是對(duì)于敏感的視覺(jué)時(shí)經(jīng)系統(tǒng)而言，容易因?yàn)橥饨缌炼鹊淖兓?，需要一直去調(diào)節(jié)瞳孔的大小，導(dǎo)致眼睛容易有疲勞或不適。所以頻閃是一種我們?cè)谌粘５恼彰髦胁幌Ｍl(fā)生的現(xiàn)象。其實(shí)所有的光源，無(wú)論是LED燈、白熾燈、鹵素?zé)?、日光燈，其?shí)都會(huì)有閃爍現(xiàn)象。原因是因?yàn)殡娏涣麟姷碾娫搭l率，通常為50Hz 或60 Hz，閃爍速率一般就是電源頻率的兩倍。所以100Hz~120Hz的頻閃現(xiàn)象，人眼不易察覺(jué)，卻又普遍存在我們的日常生或當(dāng)中，已經(jīng)直接或間接對(duì)我們身體造成影響。

LED照明的應(yīng)用很廣，有室外照明、室內(nèi)照明、商用照明、居家照明等等。因?yàn)檎彰鞯膱?chǎng)所不同，就會(huì)需要不同的燈具及規(guī)格，在種類繁多的LED照明應(yīng)用當(dāng)中，設(shè)計(jì)者需要考慮的因素很多，每一種線路架構(gòu)都有其優(yōu)點(diǎn)及所需的零件成本，除了成本之外，一般設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)考慮的規(guī)格有一、二次測(cè)是否需要隔離、效率要求、功因因素、諧波失真、輸出電流準(zhǔn)確度及輸出電流漣波大小等。比較常見(jiàn)的LED照明線路架構(gòu)有一次側(cè)回授調(diào)節(jié)、二次側(cè)回授調(diào)節(jié)兩種，又區(qū)分是否隔離，且都需要單級(jí)具有高功率因素的特性，不然就需要使用高價(jià)格的兩級(jí)線路架構(gòu)，以目前LED照明的市場(chǎng)，除非是大瓦特?cái)?shù)的應(yīng)用，不然一般都以單級(jí)架構(gòu)來(lái)達(dá)到高功率因素的需求。圖(一)及圖(二)是分別代表兩種常見(jiàn)的隔離式LED照明應(yīng)用線路。

圖(一) 二次側(cè)回授調(diào)節(jié)控制架構(gòu)有較佳的電流精確度

圖(二) 一次側(cè)回授調(diào)節(jié)控制架構(gòu)省略二次側(cè)所有組件有較佳的零件成本優(yōu)勢(shì)

LED照明在未來(lái)幾年間將會(huì)逐漸地取代白熾燈泡、熒光燈炮及燈管，這已經(jīng)是不可避免的趨勢(shì)。目前的LED照明驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)大多采用單級(jí)一次側(cè)調(diào)節(jié)架構(gòu)(PSR)來(lái)達(dá)到高功率因素及定電流調(diào)節(jié)的功能，是將交流電轉(zhuǎn)換成定電流驅(qū)動(dòng)LED負(fù)載，而交流電中的低頻漣波會(huì)造成兩倍頻的LED低頻漣波，既所謂”頻閃(flicker)”，為了抑制低頻漣波傳統(tǒng)應(yīng)用線路上必須使用兩級(jí)架構(gòu)，多加了一級(jí)DC/DC轉(zhuǎn)換器用以濾除低頻漣波，但是對(duì)LED照明在推廣成本上無(wú)疑是雪上加霜，而一個(gè)簡(jiǎn)單的原理是利用基本晶體飽和區(qū)特性，來(lái)抑制LED低頻電流漣波，不但可以減少系統(tǒng)成本還可以去除頻閃對(duì)人體不良之影響。

圖(三)是一種常見(jiàn)的非隔離式高功因降壓架構(gòu)LED驅(qū)動(dòng)線路，線路架構(gòu)簡(jiǎn)單，具成本競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，但是輸出電流有很大的漣波，輸出是18顆LED串聯(lián)，電壓約60V，LED電流160mA，但是LED輸出漣波電流240mA，輸出電流漣波占比高達(dá)148%，如圖(四)

圖(三) 非隔離式高功因降壓架構(gòu)LED驅(qū)動(dòng)線路

圖(四) LED輸出電壓跟電流漣波波形

圖(五)兩級(jí)線路架構(gòu): 高功因返馳式加上切換式降壓降架構(gòu)

漣波抑制線路的原理為經(jīng)由一個(gè)RC濾波線路將交流電中會(huì)造成兩倍頻(100Hz or 120KHz)的LED低頻漣波濾除，得到一個(gè)穩(wěn)定的直流電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)組件MOSFET的閘級(jí)(Gate)，

讓MOSFET操作在飽和區(qū)。圖(六)是一個(gè)簡(jiǎn)單的漣波抑制線路，包括一個(gè)RC濾波線路，MOSFET的Drain端連接到LED(-)端，RC濾波的輸出電壓提供給閘級(jí)(Gate) ，可以大大的降低前級(jí)定電流控制器所產(chǎn)生的漣波電流，而不需使用成本較高的直流降壓轉(zhuǎn)換器。

圖(六) 漣波抑制線路和MOS輸出特性曲線

LED 的低頻閃爍會(huì)造成視覺(jué)疲勞影響視力，然而這種影響往往是緩慢的，因此長(zhǎng)期以來(lái)沒(méi)有引起人們的重視，隨著LED 照明市占率不斷升高，市場(chǎng)對(duì)于LED 照明規(guī)格也愈趨嚴(yán)格，目前雖然LED 照明并未完整定義出頻閃規(guī)格，但頻閃現(xiàn)象已越來(lái)越受重視，一個(gè)簡(jiǎn)易型漣波抑制電路可以解決頻閃現(xiàn)象，對(duì)于系統(tǒng)廠應(yīng)用也是一大優(yōu)點(diǎn)

一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，LED輸出電壓約51V，LED輸出電流360mA，去調(diào)節(jié)輸出電容容值的大小，來(lái)調(diào)節(jié)LED輸出電流漣波的大小，觀察在相機(jī)模式下頻閃的現(xiàn)象，如圖(七)

圖(七) LED輸出電流漣波跟頻閃的關(guān)系

通嘉科技(Leadtrend Tech. Corp.)推出一款可以消除和抑制LED 照明因?yàn)閱渭?jí)高功因轉(zhuǎn)換器架構(gòu)下所產(chǎn)生100Hz~120Hz 漣波之控制IC – LD6801，其適用于替代傳統(tǒng)燈具下所有可能產(chǎn)生100Hz~120Hz 頻閃的現(xiàn)象，常見(jiàn)需求于取代傳統(tǒng)熒光燈的產(chǎn)品。LD6801 也具有調(diào)整系統(tǒng)低頻漣波及各項(xiàng)特性上設(shè)定，產(chǎn)品運(yùn)用整體規(guī)格表現(xiàn)較傳統(tǒng)或一般照明產(chǎn)品具有優(yōu)勢(shì)。

LD6801 主要原理是利用MOSFET 操作在線性區(qū)及飽和區(qū)的工作性質(zhì)來(lái)使汲極產(chǎn)生跟前級(jí)相同的定電流源所輸出電壓漣波對(duì)應(yīng)準(zhǔn)位，藉由減少LED 燈板端電壓的低頻漣波使輸出于燈板上的電流漣波也相對(duì)減少，而此原理較適用驅(qū)動(dòng)器為定電流輸出裝置，而對(duì)于諧波失真主要依據(jù)前級(jí)PWM 方案而定，須符合終端產(chǎn)品運(yùn)用的IEC61000-3-2 規(guī)范要求。

圖(八) 隔離式單級(jí)高功因一次側(cè)調(diào)節(jié)架構(gòu)(PSR)+漣波之控制IC – LD6801

圖(九) 非隔離式高功因降壓架構(gòu)LED驅(qū)動(dòng)線路+漣波之控制IC – LD6801

圖(十)左圖是沒(méi)有加LD6801漣波抑制電路的LED輸出電流波形，右圖是有加LD6801漣波抑制電路的LED輸出電流波形，可以有效地將原本120mA 的漣波電流大幅地降低到 3.2mA?達(dá)到消除輸出波的功能。

圖(十) LED輸出電流波形