LED燈具產品-LED諧波測試應用

一、LED燈具組成和工作原理

LED燈在生活中已經隨處可見，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、電源驅動器、燈體（外殼），有些大功率應用場合，需要多組LED燈組合時，還會有分控器。在這些組成部件當中LED燈珠和LED電源驅動器是*的核心部件。

沒有LED燈珠就不可能帶來光源，那LED電源驅動器為什么*呢？

為什么LED燈必須要配電源驅動器呢？

LED全稱發光二極管，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。

如圖所示，我們可以看到當LED正向供電時，一旦電壓超過導通電壓，電流會隨著電壓增大而快速變大，這也說明了LED正向導通電阻很小。所以如果我們采用電壓供電，則必須保證供電電壓非常穩定，否則一旦電壓的微小變化，都有可能導致電流突變而燒毀LED。所以LED的驅動需要的電源驅動器，而當前使用多的方式就是恒流驅動，當然也有部分恒壓驅動的方式。

LED電源驅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信號控制開關器件進而控制隔離變壓器產生副邊信號；后端通過整流器和反饋回路實現穩定的DC輸出，DC輸出根據恒壓、恒流不同而調整整流器和濾波電路。

二、LED諧波測試的必要性

從上面分析我們知道LED燈一般采用恒流驅動，而恒流源的制作就需要用到開關器件，而在實際研發過程中為了降低低壓直流電流在各種輸送環節耗損，大功率LED產品往往由多個小功率單元組成，采用分布式的方式進行工作。而我們知道開關電路往往是產生諧波的源頭，開關信號的諧波含量非常高，其波形為斷續的尖峰波。如果我們用的LED燈具功率小或者應用數量少，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，其產生的諧波將不可忽視，如果不加以處理，可能對供電網造成污染，對同一電網內的其他設備產生不可預知的危害。

三、LED諧波測試方案

既然LED燈在使用的時候會產生諧波，那么對諧波的測試就是*的。

市面上可以測試諧波的儀器有很多，如功率計、功率分析儀、電能質量分析儀，甚至示波器都可以測試諧波，那么我們應該如何選擇呢？ 

（以：致遠ZLG的產品線為例）

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

四、LED諧波模擬方案

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

（以：致遠ZLG的PWR/PSA系列交流電源為例）

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標準對設備進行模擬輸出，用戶還可以編輯高達50次諧波，自定義各次諧波幅值，生成特定諧波波形。

LED行業是比較典型的需要諧波模擬和測試的場合，除LED行業以外，開關電源、變頻器、逆變器等用到開關器件的行業也都用類似的需求。

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