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LED的电磁干扰问题分析

作者:时间:2012-07-07来源:网络收藏

电视普通照明灯具通常采用脉冲宽度调制(PWM)技术实现的恒流供电和调光功能,因此会产生一定程度的无线电骚扰和谐波。本文通过对部分灯具的测试和研究,掌握LED灯具在使用中可能产生的相关数据,并提出相应的解决措施。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/167842.htm

  1 原理和目的

  LED光源是一种低压直流器件,因此,LED灯具需要有一个能将220 V交流电转换成符合LED工作要求低压直流的电源,但是舞台和影视用的灯具又需要具有调光功能,因此,其电源更为复杂。目前演播室用LED灯具配置的电源装置其主流模式是:

  (1)前级采用普通脉冲宽度调制(PWM)的开关电源,作为低压直流电源,开关频率通常为几十千赫兹。

  (2)后级再以斩波方式,进行低频脉冲宽度调制,用调节占空比的方式来调节灯具的亮度。这一部分电路通常为灯具厂自行开发,开关频率各厂差异较大。通常为数百赫兹到几十千赫兹不等。

  在脉冲宽度调制的工作方式中,电源装置对电流的斩波会产生高次谐波,其对剧场和演播室中的音、视频系统和其他弱电系统产生无线电骚扰,可能影响其他设备的正常工作。此外,由于电源装置中的整流电路和电容滤波电路会使工频电流发生畸变,产生的低次谐波会对电网造成污染,影响其他电气设备运行。

  因此,需要对LED灯具进行一系列的测试:按国标GB17743-2007《电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法》进行测试,测量其无线电骚扰特性是否满足该标准的要求;按国标GB 17625.1-2003 《兼容 限值 谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)》进行测试,测试其谐波电流是否满足该标准的要求。

  通过本课题的实验和研究,了解LED灯具在演播室使用中可能产生的相关数据,并提出相应的解决措施。

  2 实验内容和方法

  2.1 实验条件

  本研究需要专业的各种电磁兼容测试设备,如电源仪、人工电源网络、传导测试接收机、辐射接收机和三环天线等,有的测试还需要在电波暗室中进行,因此,必须委托经国家相关部门批准的专业检测机构进行检测。

  2.2 试验用灯具

  试验用灯具共有2类5个型号。每个型号1个灯具,共5个灯具。详见表1。

  表1 试验用灯具类型和编号

  

  2.3 实验内容

  (1)按国标GB 17743-2007要求,找出调光过程中产生的最大骚扰点,测量该点的无线电骚扰值。

  (2)按国标GB 17625.1-2003要求,将灯具在最小功率和最大功率之间分为5个相等的级段,测试各级段的谐波分量。

  2.4 实验方法和步骤

  先将待测的灯具老化100小时,待灯具的参数稳定之后,再送检。

  2.4.1 无线电骚扰测试

  2.4.1.1 传导骚扰电压测试

  按国标GB 17743-2007的要求在灯具电源端和控制端进行测试。

  (1)灯具电源端测试按以下5个频段进行:9 kHz ~50 kHz;50 kHz ~ 150 kHz;150 kHz ~ 0.5 MHz;0.5 MHz~ 5.0 MHz;5.0 MHz ~ 30 MHz。

  (2) 灯具控制端测试按以下2个频段进行:150 kHz ~0.5 MHz;0.5 MHz ~ 30 MHz。

  2.4.1.2 辐射电磁骚扰测试

  按国标GB 17743-2007的要求进行测试。

  按国标GB 17743-2007的要求进行测试。

  (1)9 kHz ~ 30 MHz频率范围测试按以下4个频段进行:9 kHz ~ 70 kHz;70 kHz ~ 150 kHz;150 kHz ~3.0 MHz;3.0 MHz ~ 30 MHz。图1为其测试装置示意图。

  

  图1 9 kHz ~ 30 MHz频率范围辐射电磁骚扰测试装置示意图

  (2) 在电波暗室中,对30 MHz ~ 300 MHz频率范围测试按以下2个频段进行:30 MHz ~ 230 MHz;230 MHz~ 300 MHz。图2为30 MHz ~ 300 MHz频率范围辐射电磁骚扰测试装置示意图。

  

  图2 30 MHz ~ 300 MHz频率范围辐射电磁骚扰测试装置示意图

  以上测试的无线电骚扰特性限值见GB 17743-2007。

  


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关键词: 分析 问题 干扰 电磁 LED

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