基于驅(qū)動(dòng)大功率LED的EMI降低方法

水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中紅外輻射所需的大功率LED模塊工作于高電流方波信號(hào)，這種信號(hào)可能會(huì)在系統(tǒng)的生物電極傳感器上引起強(qiáng)電磁干擾(EMI)，從而導(dǎo)致水質(zhì)數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確。

圖1示出了一種降低EMI的方法，接下來用一個(gè)例子給予了詳細(xì)描述。

圖1：降低由水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)輸入方波信號(hào)引起的EMI的原理圖。

在這個(gè)例子中，我們考慮一個(gè)30W的大功率LED模塊，它由六個(gè)5W的LED組成，在滿載狀態(tài)下需要超過12VDC電壓和2A電流。約11VDC的臨界電壓(VH)是LED發(fā)光所需的最小電壓。DC電源提供V1=10.5VDC的初始電壓，然后逐漸增加到恰好低于臨界電壓VH。

在該示例中，施加第二個(gè)DC電壓V2=3.7VDC，它與第一個(gè)DC電壓串聯(lián)，相加得到大于12VDC(導(dǎo)致發(fā)光)的電壓V1+V2。

V1和V2都與一個(gè)固態(tài)繼電器串聯(lián)。當(dāng)輸入方波處于最小值時(shí)，繼電器打開，V1(剛好低于VH的臨界電壓)施加到LED;當(dāng)輸入方波處于最大值時(shí)，繼電器閉合并施加V1+V2的混合電壓。方波輸入有效地從12VDC的幅度轉(zhuǎn)換為3.7VDC，從而降低了生物傳感器的EMI水平。當(dāng)施加混合的V1+V2電壓時(shí)，二極管D1可阻止電流回流到V1電源。

由于LED模塊直接由12VDC方波驅(qū)動(dòng)，生物傳感器的平均噪聲超過500μV，峰值時(shí)會(huì)達(dá)到更高的水平，如圖2所示。

圖3顯示了使用上述方法驅(qū)動(dòng)的LED模塊如何使EMI降低顯著，其平均感應(yīng)噪聲水平約為400μV，無明顯峰值。

圖2：生物傳感器的噪聲水平，LED模塊由12VDC方波驅(qū)動(dòng)。

圖3：使用上述方法驅(qū)動(dòng)的LED模塊生物傳感器的噪聲水平。