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LED灯具产品-LED谐波测试应用

点击次数:769  更新时间:2020-05-18

LED灯具产品-LED谐波测试应用

一、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*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*呢?

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。

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的驱动需要的电源驱动器,而当前使用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。

二、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。

三、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*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? 

(以:致远ZLG的产品线为例)

通过上表对比,可知PA系列功率分析仪不仅具备0.01%的精度,而且具备5MHz带宽,2MS/s的采样速率,且可以分析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。

四、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。

(以:致远ZLG的PWR/PSA系列交流电源为例)

PWR/PSA电源不仅可以输出DC、AC、DC+AC信号,还可以自由编辑信号波形,且变频范围支持0.1Hz~10KHz,可以按照IEC标准对设备进行模拟输出,用户还可以编辑高达50次谐波,自定义各次谐波幅值,生成特定谐波波形。

LED行业是比较典型的需要谐波模拟和测试的场合,除LED行业以外,开关电源、变频器、逆变器等用到开关器件的行业也都用类似的需求。

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