CN107333363B - 降低电磁干扰的系统及灯具 - Google Patents
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Abstract
本公开是关于一种降低电磁干扰的系统及灯具。该降低电磁干扰的系统包括：饱和电流确定模块，用于根据LED驱动器驱动的LED的最大电流，确定与LED驱动器中的开关电路相连的电感的饱和电流，其中，电感的饱和电流大于或等于LED的最大电流的N倍，其中，N为正整数；电感量确定模块，用于根据电流波纹、开关频率、占空比、电路规格和电路元件参数中的至少一项，确定电感的电感量。本公开根据LED驱动器驱动的LED的最大电流，确定与LED驱动器中的开关电路相连的电感的饱和电流，并根据电流波纹、开关频率、占空比、电路规格和电路元件参数中的至少一项，确定电感的电感量，由此能够降低电磁干扰。
Description
技术领域
本公开涉及电子技术领域，尤其涉及降低电磁干扰的系统及灯具。
背景技术
灯具的LED(Light Emitting Diode，发光二极管)驱动器的降压式变换电路(Buck电路)和升压斩波电路(Boost Chopper电路)均包括开关电路。通过调节开关电路的开关的导通和关断的时间长短，来控制电路产生稳定的输出电流。MOS(Metal OxideSemiconductor，金属-氧化物-半导体)管在开关导通、关断的过程中会产生电压震荡或者电流震荡，电感在储能和放能的过程中也会产生电压或电流的尖峰震荡，并向空间或其他线路发射电磁波。在传输过程中，电磁波会相互叠加，形成多次谐波。若在传输路径中存在满足电磁波的发射功率的金属导体，则电磁波就会被发射出去，造成电磁干扰。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种降低电磁干扰的系统及灯具。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种降低电磁干扰的系统，包括：
饱和电流确定模块，用于根据LED驱动器驱动的LED的最大电流，确定与所述LED驱动器中的开关电路相连的电感的饱和电流，其中，所述电感的饱和电流大于或等于所述LED的最大电流的N倍，其中，N为正整数；
电感量确定模块，用于根据电流波纹、开关频率、占空比、电路规格和电路元件参数中的至少一项，确定电感的电感量。
在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：
输入电容值确定模块，用于根据所述LED驱动器的软启动时间确定输入电容的电容值。
在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：
输出电容并联模块，用于在所述LED驱动器中增加与所述LED并联的输出电容。
在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：
电感量调节模块，用于在所述LED驱动器中不存在与所述LED并联的输出电容的情况下，调高所述电感的电感量。
在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：
磁珠串联模块，用于在所述电感和二极管之间串联磁珠。
在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：
第一布线模块，用于将所述LED驱动器的电路板的走线之间的夹角设置为大于或等于90度。
在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：
第二布线模块，用于将所述LED驱动器的电路板的各条走线分别与其他走线、元件或者端口相连。
在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：
第一连线模块，用于采用长度小于第一阈值的连线将所述LED驱动器的两个电路板相连。
在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：
第二连线模块，用于在所述LED驱动器的两个电路板之间的连线的长度大于或等于第一阈值的情况下，将连线穿过磁环后再将两个电路板相连。
在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：
滤波模块，用于在所述LED驱动器的交流线路中增加滤波器。
在一种可能的实现方式中，所述滤波器为共模电感、共模电容和磁环中的任意一种。
在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：
屏蔽模块，用于采用金属屏蔽罩罩住指定器件，并将所述金属屏蔽罩接地。
在一种可能的实现方式中，所述指定器件为开关电路、与开关电路相连的电感和射频模组中的至少一项。
在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：
第三连线模块，用于采用长度小于第二阈值的连线将所述开关电路与所述电感相连。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种灯具，包括上述降低电磁干扰的系统。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：根据LED驱动器驱动的LED的最大电流，确定与LED驱动器中的开关电路相连的电感的饱和电流，其中，电感的饱和电流大于或等于LED的最大电流的N倍，并根据电流波纹、开关频率、占空比、电路规格和电路元件参数中的至少一项，确定电感的电感量，由此能够降低电磁干扰。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。
图2是根据一示例性实施例的一个示例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。
图3是根据一示例性实施例的一个示例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。
图4是根据一示例性实施例的一个示例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。
图5是根据一示例性实施例的一个示例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。
图6是根据一示例性实施例的一个示例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。
图7是根据一示例性实施例的一个示例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。
图8是根据一示例性实施例的一个示例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。
图9是根据一示例性实施例的一个示例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。
图10是根据一示例性实施例的一个示例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。
图11是根据一示例性实施例的一个示例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。
图12是根据一示例性实施例的一个示例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。
图13是根据一示例性实施例的一个示例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。
图14是根据一示例性实施例示出的一种灯具的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是根据一示例性实施例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。如图1所示，该系统包括饱和电流确定模块101和电感量确定模块102。
该饱和电流确定模块101被配置为根据LED驱动器驱动的LED的最大电流，确定与LED驱动器中的开关电路相连的电感的饱和电流，其中，电感的饱和电流大于或等于LED的最大电流的N倍，其中，N为正整数。
例如，N等于4。若LED的最大电流为0.5A，则该电感的饱和电流大于2A。
在本实施例中，通过将电感的饱和电流设置为大于或等于LED的最大电流的N倍，由此在电感储能和放能的过程中，电感上的电流不容易饱和，从而电感的输出端的波形不会出现高压电的尖峰，而是电压较低的平滑电压波形，进而产生的噪声功率较低，EMI(Electro Magnetic Interference，电磁干扰)的辐射功率较低，从而比较容易通过EMC(Electro Magnetic Compatibility，电磁兼容性)测试。
该电感量确定模块102被配置为根据电流波纹、开关频率、占空比、电路规格和电路元件参数中的至少一项，确定电感的电感量。
在一种可能的实现方式中，可以采用式1确定电感的电感量L，
其中，VIN表示输入电压，VOUT表示LED的正向电压，VSEN表示电流检测电阻的电压，RDS(ON)表示内部场效应晶体管的低侧开关的导通电阻值，IOUT表示LED的电流，D表示开关的导通时间的占空比，fSW表示开关频率，ΔIL表示电感的电流波纹峰值。
尽管以式1介绍了确定电感的电感量的方式如上，但本领域技术人员能够理解，本公开应不限于此。本领域技术人员可以根据实际应用场景需求来设定电感的电感量的确定方式，只要根据电流波纹、开关频率、占空比、电路规格和电路元件参数中的至少一项来确定电感的电感量即可。
本实施例根据LED驱动器驱动的LED的最大电流，确定与LED驱动器中的开关电路相连的电感的饱和电流，其中，电感的饱和电流大于或等于LED的最大电流的N倍，并根据电流波纹、开关频率、占空比、电路规格和电路元件参数中的至少一项，确定电感的电感量，由此能够降低电磁干扰。
图2是根据一示例性实施例的一个示例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。如图2所示，该系统还包括输入电容值确定模块103。
该输入电容值确定模块103被配置为根据LED驱动器的软启动时间确定输入电容的电容值。
在一种可能的实现方式中，可以采用式2确定输入电容的电容值：
C＝1.5×10-6×tss 式2，
其中，tss表示LED驱动器的软启动时间。
通过确定合适的输入电容的电容值，可以使电压波形稳定，避免产生尖峰脉冲，降低EMI发射功率。
图3是根据一示例性实施例的一个示例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。如图3所示，该系统还包括输出电容并联模块104。
该输出电容并联模块104被配置为在LED驱动器中增加与LED并联的输出电容。
在该示例中，通过增加与LED并联的输出电容，能够降低电流波纹。
图4是根据一示例性实施例的一个示例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。如图4所示，该系统还包括电感量调节模块105。
该电感量调节模块105被配置为在LED驱动器中不存在与LED并联的输出电容的情况下，调高电感的电感量。
在该示例中，通过调高电感的电感量，能够降低电流波纹，从而能够降低EMI发射功率。在调节电感的电感量的同时，开关频率随之变化，从而多次谐波的频率也会发生变化。
图5是根据一示例性实施例的一个示例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。如图5所示，该系统还包括磁珠串联模块106。
该磁珠串联模块106被配置为在电感和二极管之间串联磁珠。
在该示例中，磁珠的作用是吸收电感产生的尖峰脉冲。通过在电感和二极管之间串联磁珠，能够降低电感上产生的噪声功率，从而能够降低EMI发射功率。
图6是根据一示例性实施例的一个示例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。如图6所示，该系统还包括第一布线模块107。
该第一布线模块107被配置为将LED驱动器的电路板的走线之间的夹角设置为大于或等于90度。
其中，电路板可以为PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)。在该示例中，电路板的走线避免锐角走线，从而能够降低EMI发射功率。
图7是根据一示例性实施例的一个示例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。如图7所示，该系统还包括第二布线模块108。
该第二布线模块108被配置为将LED驱动器的电路板的各条走线分别与其他走线、元件或者端口相连。
在该示例中，通过将各条走线分别与其他走线、元件或者端口相连，避免孤立的导线，从而能够避免孤立的导线形成天线效应。
图8是根据一示例性实施例的一个示例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。如图8所示，该系统还包括第一连线模块109。
该第一连线模块109被配置为采用长度小于第一阈值的连线将LED驱动器的两个电路板相连。
例如，第一阈值等于10厘米。由于EMI检测频率范围为几十Hz到300MHz，这个频率的波形对应的发射天线的长度大约在10厘米以上，因此，采用长度小于10厘米的连线将电路板相连，能够大大降低通过连线辐射出的电磁波的功率。
图9是根据一示例性实施例的一个示例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。如图9所示，该系统还包括第二连线模块110。
该第二连线模块110被配置为在LED驱动器的两个电路板之间的连线的长度大于或等于第一阈值的情况下，将连线穿过磁环后再将两个电路板相连。
例如，第一阈值等于10厘米，则在电路板之间的连线的长度大于或等于10厘米的情况下，可以先将连线穿过磁环后再与两个电路板相连，这样当噪声耦合到连线上时，会被磁环吸收很大一部分，从而能够大大降低EMI的发射功率。
图10是根据一示例性实施例的一个示例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。如图10所示，该系统还包括滤波模块111。
该滤波模块111被配置为在LED驱动器的交流线路中增加滤波器。
在该示例中，通过在交流线路中增加滤波器，来吸收电磁波。
在一种可能的实现方式中，滤波器为共模电感、共模电容和磁环中的任意一种。
图11是根据一示例性实施例的一个示例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。如图11所示，该系统还包括屏蔽模块112。
该屏蔽模块112被配置为采用金属屏蔽罩罩住指定器件，并将金属屏蔽罩接地。
在该示例中，通过采用金属屏蔽罩将噪声源罩住，并将金属屏蔽罩接地，能够吸收噪声，降低EMI发射功率。
在一种可能的实现方式中，指定器件为开关电路、与开关电路相连的电感和射频模组中的至少一项。
图12是根据一示例性实施例的一个示例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。如图12所示，该系统还包括第三连线模块113。
该第三连线模块113被配置为采用长度小于第二阈值的连线将开关电路与电感相连。
由于开关电路与电感之间的连线越长，则这条连线上产生的振荡电流就越容易被发射出去，因此，在该示例中采用长度小于第二阈值的连线将开关电路与电感相连，以降低EMI的发射功率。
图13是根据一示例性实施例的一个示例示出的一种降低电磁干扰的系统的框图。如图13所示，该系统包括饱和电流确定模块101和电感量确定模块102，还包括输入电容值确定模块103、输出电容并联模块104、电感量调节模块105、磁珠串联模块106、第一布线模块107、第二布线模块108、第一连线模块109、第二连线模块110、滤波模块111、屏蔽模块112和第三连线模块113中的至少两项。
图14是根据一示例性实施例示出的一种灯具的框图。如图14所示，该灯具包括降低电磁干扰的系统。该降低电磁干扰的系统可以为图1至图13中任意一个所示的降低电磁干扰的系统。
本实施例通过在灯具中设置降低电磁干扰的系统，有助于灯具通过电磁兼容性测试，缩短开发周期。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (14)
1.一种降低电磁干扰的系统，其特征在于，包括：
饱和电流确定模块，用于根据LED驱动器驱动的LED的最大电流，确定与所述LED驱动器中的开关电路相连的电感的饱和电流，其中，所述电感的饱和电流大于或等于所述LED的最大电流的N倍，其中，N为正整数；
电感量确定模块，用于根据所述电感的电流波纹峰值、开关频率、开关的导通时间的占空比、电路规格和电路元件参数中的至少一项，确定所述电感的电感量，其中，所述电路规格包括输入电压、所述LED的正向电压、电流检测电阻的电压和所述LED的电流中的至少一项，所述电路元件参数包括内部场效应晶体管的低侧开关的导通电阻值。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
输入电容值确定模块，用于根据所述LED驱动器的软启动时间确定输入电容的电容值。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
输出电容并联模块，用于在所述LED驱动器中增加与所述LED并联的输出电容。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
电感量调节模块，用于在所述LED驱动器中不存在与所述LED并联的输出电容的情况下，调高所述电感的电感量。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
磁珠串联模块，用于在所述电感和二极管之间串联磁珠。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
第一布线模块，用于将所述LED驱动器的电路板的走线之间的夹角设置为大于或等于90度。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
第二布线模块，用于将所述LED驱动器的电路板的各条走线分别与所述LED驱动器的电路板的其他走线、所述LED驱动器的电路板的元件或者所述LED驱动器的电路板的端口相连。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
第一连线模块，用于采用长度小于第一阈值的连线将所述LED驱动器的两个电路板相连。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
第二连线模块，用于在所述LED驱动器的两个电路板之间的连线的长度大于或等于第一阈值的情况下，将连线穿过磁环后再将两个电路板相连。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
滤波模块，用于在所述LED驱动器的交流线路中增加滤波器。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述滤波器为共模电感、共模电容和磁环中的任意一种。
12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
屏蔽模块，用于采用金属屏蔽罩罩住指定器件，并将所述金属屏蔽罩接地，其中，所述指定器件为开关电路、与开关电路相连的电感和射频模组中的至少一项。
13.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
第三连线模块，用于采用长度小于第二阈值的连线将所述开关电路与所述电感相连。
14.一种灯具，其特征在于，包括如权利要求1至13中任意一项所述的降低电磁干扰的系统。
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Address after: 100085 Huarun Qingcai Street 68, Haidian District, Beijing, two stage, 9 floor, 01 rooms. Patentee after: BEIJING XIAOMI MOBILE SOFTWARE Co.,Ltd. Patentee after: Qingdao Yilai Intelligent Technology Co.,Ltd. Address before: 100085 Huarun Qingcai Street 68, Haidian District, Beijing, two stage, 9 floor, 01 rooms. Patentee before: BEIJING XIAOMI MOBILE SOFTWARE Co.,Ltd. Patentee before: Qingdao Yeelink Information Technology Co.,Ltd. |
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