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[導(dǎo)讀]LED燈具與我們的生活息息相關(guān),它具備低功耗、長壽命等優(yōu)點(diǎn),但也存在一些需要注意的問題,比如電源諧波對LED的影響,今天我們一起看一下LED的工作原理和諧波測試。

▌LED燈具組成和工作原理

LED燈在生活中已經(jīng)隨處可見,大家一定不陌生,例如舞臺燈、車燈、路燈、礦燈、臺燈等。LED燈具組成一般可以分為:LED燈珠、LED透鏡、燈板、電源驅(qū)動器、燈體(外殼),有些大功率應(yīng)用場合,需要多組LED燈組合時,還會有分控器。在這些組成部件當(dāng)中LED燈珠和LED電源驅(qū)動器是必不可少的核心部件。沒有LED燈珠就不可能帶來光源,那LED電源驅(qū)動器為什么必不可少呢?

LED諧波測試應(yīng)用

為什么LED燈必須要配電源驅(qū)動器呢?LED全稱發(fā)光二極管,既然是二極管,LED就具備與二極管一樣的伏安特性。我們來看一個典型的二極管伏安特性圖。

LED諧波測試應(yīng)用

如圖所示,我們可以看到當(dāng)LED正向供電時,一旦電壓超過導(dǎo)通電壓,電流會隨著電壓增大而快速變大,這也說明了LED正向?qū)娮韬苄?。所以如果我們采用電壓供電,則必須保證供電電壓非常穩(wěn)定,否則一旦電壓的微小變化,都有可能導(dǎo)致電流突變而燒毀LED。所以LED的驅(qū)動需要專用的電源驅(qū)動器,而當(dāng)前使用最多的方式就是恒流驅(qū)動,當(dāng)然也有部分恒壓驅(qū)動的方式。

LED電源驅(qū)動器的原理圖如下圖所示,輸入信號一般有交流、低壓直流、高壓直流等,不同信號前端整流、濾波電路會有所不同;中間通過PWM信號控制開關(guān)器件進(jìn)而控制隔離變壓器產(chǎn)生副邊信號;后端通過整流器和反饋回路實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的DC輸出,DC輸出根據(jù)恒壓、恒流不同而調(diào)整整流器和濾波電路。

LED諧波測試應(yīng)用

▌LED諧波測試的必要性

從上面分析我們知道LED燈一般采用恒流驅(qū)動,而恒流源的制作就需要用到開關(guān)器件,而在實(shí)際研發(fā)過程中為了降低低壓直流電流在各種輸送環(huán)節(jié)耗損,大功率LED產(chǎn)品往往由多個小功率單元組成,采用分布式的方式進(jìn)行工作。而我們知道開關(guān)電路往往是產(chǎn)生諧波的源頭,開關(guān)信號的諧波含量非常高,其波形為斷續(xù)的尖峰波。如果我們用的LED燈具功率小或者應(yīng)用數(shù)量少,例如家用,往往就忽視了諧波的影響。但是如果在大量的LED燈具同時工作的情況下,其產(chǎn)生的諧波將不可忽視,如果不加以處理,可能對供電網(wǎng)造成污染,對同一電網(wǎng)內(nèi)的其他設(shè)備產(chǎn)生不可預(yù)知的危害。

LED諧波測試應(yīng)用

▌LED諧波測試方案

既然LED燈在使用的時候會產(chǎn)生諧波,那么對諧波的測試就是必不可少的。市面上可以測試諧波的儀器有很多,如功率計(jì)、功率分析儀、電能質(zhì)量分析儀,甚至示波器都可以測試諧波,那么我們應(yīng)該如何選擇呢?

LED諧波測試應(yīng)用

LED諧波測試應(yīng)用

通過上表對比,可知PA系列功率分析儀不僅具備最高0.01%的精度,而且具備5MHz帶寬,2MS/s的采樣速率,且可以分析最高500次諧波,具備FFT功能,非常適合用于LED等高頻諧波的精準(zhǔn)分析。

LED諧波測試應(yīng)用

▌LED諧波模擬方案

在LED燈以及LED電源驅(qū)動器研發(fā)過程中,不僅要測試諧波,也會有模擬諧波對電源驅(qū)動器的影響以及對LED燈具正常工作的影響的需求。

ZLG致遠(yuǎn)電子PWR/PSA電源不僅可以輸出DC、AC、DC+AC信號,還可以自由編輯信號波形,且變頻范圍支持0.1Hz~10KHz,可以按照IEC標(biāo)準(zhǔn)對設(shè)備進(jìn)行模擬輸出,用戶還可以編輯高達(dá)50次諧波,自定義各次諧波幅值,生成特定諧波波形。

LED諧波測試應(yīng)用

LED行業(yè)是比較典型的需要諧波模擬和測試的場合,除LED行業(yè)以外,開關(guān)電源、變頻器、逆變器等用到開關(guān)器件的行業(yè)也都用類似的需求,ZLG致遠(yuǎn)電子致力于為電力電子行業(yè)提供完善的測試解決方案,解決您遇到的問題和困難。


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