LED灯泡的噪声对策（下）：部件的选择和配置最为关键

　　LED灯泡的噪声对策（上）：噪声电流有两种模式

　　差模噪声电流沿差动方向流动

　　传导噪声的对策分三种情况实施：①差模噪声较大、共模噪声较小时;②共模噪声较大、差模噪声较小时;③两种噪声都比较大时。

　　首先介绍一下①差模噪声较大、共模噪声较小时的对策。差模噪声的电流在AC电源线上沿差动方向流动。因此，无法在普通的共模扼流圈上衰减。这是因为，共模扼流圈对于同相方向(共模)的电流会产生电感，但对于差动方向(差模)的电流几乎不产生电感。

　　因此，作为差模噪声的对策，一般采用差模扼流圈和接在AC电源线两端的电容器(以下简称“X电容”)。通过这两个部件，在被测物体内形成使流经AC电源线的差模噪声电流返回噪声源的路径(图7(a))。

　　图7：利用差模扼流圈和X电容抑制电磁噪声

　　为抑制差模噪声，利用差模扼流圈和X电容，在产品内形成使流经AC电源线的差模噪声电流返回噪声源的路径(a)。如果是共模噪声，一般使用Y电容来抑制噪声，不过在照明产品的电源电路中，其效果不充分。因此通过在Y电容上追加共模扼流圈或仅利用共模扼流圈来抑制共模噪声(b)。

　　利用差模扼流圈能提高AC电源线的阻抗，使噪声电流不易流动。然后在此基础上，利用X电容降低AC电源线间的阻抗，使噪声电流返回噪声源。该方法可防止电磁噪声传导至产品以外。

　　扼流圈对策

　　接下来介绍②共模噪声较大、差模噪声较小时的噪声抑制方法。在共模噪声中，由于噪声电流在AC电源线上沿同相方向(共模)流动，因此即使在AC电源线两端接入X电容也没有作用。利用电容抑制噪声时，采用引导噪声电流流向大地的电容器(以下简称“Y电容”，图7(b))。

　　不过，一般情况下利用Y电容降低共模噪声的效果不明显。因此，需要有效利用扼流圈。为提高AC电源线的阻抗、减少共模噪声电流，将电感值较高的共模扼流圈或差模扼流圈接入电源的一次侧。共模扼流圈针对流向同相方向的噪声电流能获得大阻抗，因此适用于共模噪声对策。

　　利用混合扼流圈抑制噪声

　　③差模噪声和共模噪声均比较大时，需要针对各类型的噪声分别采取对策，这样会导致所需元件增加，是造成成本上升和阻碍小型化的因素。

　　这种情况下，同时拥有共模扼流圈和差模扼流圈两种功能的“混合扼流圈”最为有效。

　　混合扼流圈与相同尺寸的共模扼流圈具备相同程度的共模阻抗，和更高的差模阻抗(图8)。混合扼流圈还备有扁平形状的品种，可根据产品尺寸选择。

　　图8：混合扼流圈具备较高的差模阻抗

　　混合扼流圈不但具备与相同尺寸的共模扼流圈相同程度的共模阻抗，还具有更高的差模阻抗。

　　LED照明器具的电磁噪声对策，关键在于电子元件的配置

　　以上是抑制源于电源部的传导噪声的方法概要。接下来将介绍LED照明器具电源部抑制噪声的实例。

　　在LED照明器具的电源部，需要采取噪声对策的部分大致有三处，分别是电源一次侧整流前和整流后，以及电源二次侧。

　　本文将介绍针对噪声模式最容易凸显部件效果的一次电源侧整流前部分的对策。该部分相当于上述AC电源线。

　　第一个要介绍的是LED吊灯的传导噪声对策。在探寻对策之前，必须正确测量传导噪声。

　　首先，只以X电容为对策元件，利用V型人工电源网络测量了LED吊灯的传导噪声。经测量确认，在150k～10MHz的大频带范围内产生了噪声(图9)。

　　图9：LED吊灯的传导噪声对策示例

　　本图为LED吊灯的传导噪声对策示例。从图中可知，元件的种类和配置不同，产生的传导噪声的频率特性也会变化。因此，利用X电容和混合扼流圈，是最有效而且元件个数最少的对策。

　　接下来，改用Δ型人工电源网络测量各噪声模式。在大频率范围内发生了共模噪声，而差模噪声发生在1MHz左右的低频带范围。也就是说，LED吊灯的传导噪声混合了两种噪声模式。

　　作为噪声水平较高的共模噪声对策，①安装了标准的共模扼流圈(3mH)。这样做虽然共模噪声大幅衰减，但差模噪声并没有衰减，因此低频带范围的电磁噪声依然高于规定值。