工程师设计小技巧：消除交流输入波动引起的LED闪烁的方法

在LED照明系统中，如果功率因数校正（PFC）块响应不够快，那么交流输入的波动会导致输出电压超出其正常范围，并导致人眼可以检测到的照明输出发生变化。因此，如何消除交流输入波动引起的LED闪烁？一位工程师网友为我们分享了他的方法。
在LED照明系统中，增加电路以改善PFC响应时间可以帮助消除交流输入电压快速变化引起的闪烁。如果功率因数校正（PFC）块的响应速度不够快，则交流输入的波动会导致输出电压超出其正常范围，并导致人眼可以检测到的照明输出发生变化。
在PFC模块中添加一些简单的电路可以帮助改善响应时间并消除闪烁问题。这个想法是增加过压保护以防止启动过程中的闪烁，然后通过使用自动检测来检测AC输入何时断开来限制正常操作期间AC开/关问题的发生。
防止出现过压情况在PFC块中添加过压消除（OVE），以帮助更轻松地应对电压过快升高的电压（特别是在启动过程中）。没有OVE块，如果PFC无法及时响应，则输出电压和反馈控制之间将存在间隙。
由于输出电压达到其目标，因此反馈控制会尝试减小控制值，但是由于它太慢，可能会产生过多的能量。添加OVE功能可以解决此问题。
当过高的升压电压超过目标值时，保护功能将激活，PFC转换器会迅速做出反应。图1显示了带和不带附加OVE电路的PFC控制器的输出响应。
配备OVE的控制器可有效消除启动时的过压状况。图1：添加了OVP功能以消除启动时的过压应力自动检测交流电不存在尽管添加了OVE功能可以消除启动时的闪烁，但交流输入电压波动仍可能在正常运行期间引起闪烁。
在许多情况下，PFC控制器的电源电压（Vcc）由独立电源（例如备用电源）提供，并且使用大电容器来稳定IC的运行。此设置可能导致PFC和IC操作之间的不匹配。
例如，如果AC线路电压意外断开了两个或三个AC线路周期，则IC的Vcc可能仍然可用，但是PFC输出电压将降低，因为没有输入功率。结果，控制回路试图补偿输出电压降，并且控制电压达到其最大值。
只要缺少交流输入，这种情况就会继续。它与启动时没有OVE功能发生的情况相同或更糟。
输出电压在过电压电平和调节电平之间波动，从而引起明显的闪烁。添加一个检测输入电压存在的电路，然后将该模块连接到消除过冲的电路可以帮助解决该问题。
似乎最简单的检查输入电压的方法是直接检测AC电压，但是识别AC线电压有些复杂。输入电容可能会改变交流输入波形。
当交流电源电压从零变为峰值时，检测时间可能会延迟。另外，AC线电压的检测可能需要指定额外的检测引脚，这可能会给布局造成负担。
考虑到这些因素，使用间接检测实际上是一种更好的方法。当使用在临界导通模式（CRM）下运行的PFC转换器时，有一种相对直接的方法来设置AC线电压的间接检测。
零电流检测（ZCD）定时信号反映了辅助绕组和电感器绕组的组合，可用于检测电感器电流何时为零。当交流线路电压丢失时，非ZCD信号会导致开关频率变得与低频振荡器相同，并且最大导通时间会继续重复。
评估这些信号之间的关系可以了解交流电线路电压是否存在。在交流输入电压消失期间，内部自动检测电路用于计数条件并触发过冲消除，以准备电路在交流输入电压返回时等待。
一旦交流输入电压恢复到正常状态，OVE电路就可以快速补偿输出过压情况。图2显示了它是如何工作的。
图2：打开和关闭AC线电压时的输出响应粉色波形是PFC输出电压，蓝色波形是。