OFweek维科网|LED谐波测试的应用

LED灯具与我们的生活息息相关 , 它具备低功耗、长寿命等优点 , 但也存在一些需要注意的问题 , 比如电源谐波对LED的影响 , 今天我们一起看一下LED的工作原理和谐波测试 。
LED灯具组成和工作原理
LED灯在生活中已经随处可见 , 大家一定不陌生 , 例如舞台灯、车灯、路灯、矿灯、台灯等 。 LED灯具组成一般可以分为:LED灯珠、LED透镜、灯板、电源驱动器、灯体(外壳) , 有些大功率应用场合 , 需要多组LED灯组合时 , 还会有分控器 。 在这些组成部件当中LED灯珠和LED电源驱动器是必不可少的核心部件 。 没有LED灯珠就不可能带来光源 , 那LED电源驱动器为什么必不可少呢?
OFweek维科网|LED谐波测试的应用
文章图片
为什么LED灯必须要配电源驱动器呢?LED全称发光二极管 , 既然是二极管 , LED就具备与二极管一样的伏安特性 。 我们来看一个典型的二极管伏安特性图 。
OFweek维科网|LED谐波测试的应用
文章图片
【OFweek维科网|LED谐波测试的应用】如图所示 , 我们可以看到当LED正向供电时 , 一旦电压超过导通电压 , 电流会随着电压增大而快速变大 , 这也说明了LED正向导通电阻很小 。 所以如果我们采用电压供电 , 则必须保证供电电压非常稳定 , 否则一旦电压的微小变化 , 都有可能导致电流突变而烧毁LED 。 所以LED的驱动需要专用的电源驱动器 , 而当前使用最多的方式就是恒流驱动 , 当然也有部分恒压驱动的方式 。
LED电源驱动器的原理图如下图所示 , 输入信号一般有交流、低压直流、高压直流等 , 不同信号前端整流、滤波电路会有所不同;中间通过PWM信号控制开关器件进而控制隔离变压器产生副边信号;后端通过整流器和反馈回路实现稳定的DC输出 , DC输出根据恒压、恒流不同而调整整流器和滤波电路 。
OFweek维科网|LED谐波测试的应用
文章图片
LED谐波测试的必要性
从上面分析我们知道LED灯一般采用恒流驱动 , 而恒流源的制作就需要用到开关器件 , 而在实际研发过程中为了降低低压直流电流在各种输送环节耗损 , 大功率LED产品往往由多个小功率单元组成 , 采用分布式的方式进行工作 。 而我们知道开关电路往往是产生谐波的源头 , 开关信号的谐波含量非常高 , 其波形为断续的尖峰波 。 如果我们用的LED灯具功率小或者应用数量少 , 例如家用 , 往往就忽视了谐波的影响 。 但是如果在大量的LED灯具同时工作的情况下 , 其产生的谐波将不可忽视 , 如果不加以处理 , 可能对供电网造成污染 , 对同一电网内的其他设备产生不可预知的危害 。
OFweek维科网|LED谐波测试的应用
文章图片
LED谐波测试方案
既然LED灯在使用的时候会产生谐波 , 那么对谐波的测试就是必不可少的 。 市面上可以测试谐波的仪器有很多 , 如功率计、功率分析仪、电能质量分析仪 , 甚至示波器都可以测试谐波 , 那么我们应该如何选择呢?
OFweek维科网|LED谐波测试的应用
文章图片
OFweek维科网|LED谐波测试的应用
文章图片
通过上表对比 , 可知PA系列功率分析仪不仅具备最高0.01%的精度 , 而且具备5MHz带宽 , 2MS/s的采样速率 , 且可以分析最高500次谐波 , 具备FFT功能 , 非常适合用于LED等高频谐波的精准分析 。
OFweek维科网|LED谐波测试的应用
文章图片
LED谐波模拟方案
在LED灯以及LED电源驱动器研发过程中 , 不仅要测试谐波 , 也会有模拟谐波对电源驱动器的影响以及对LED灯具正常工作的影响的需求 。


推荐阅读