LED照明谐波分析及其对配电设计的影响
2018-11-26刘德祥
智能建筑电气技术 2018年5期
刘德祥, 袁 天
(中信建筑设计研究总院有限公司,武汉 430014)
0 引言
低碳节能是当今社会发展的趋势,LED照明因其光源能效高、节能效果好且调光性好等特点得到了大力推广。由LED PN结的导通特性决定,LED照明需要低压直流驱动,因此,为了降低低压直流电流在各种输送环节中的耗损,LED灯具一般采用分布式局部低压直流供电模式,每个灯具单独设置恒流电源驱动模块,与灯具结合形成一体化产品,可直接接入市电220V交流电源。这种模式虽然解决了低压传输损耗,却带来了谐波污染和中性线电流过大等问题。恒流驱动模块的电路框架图主要部分如图1,市电220V交流电先经过整流桥,输出为直流电,再经过恒流处理环节,形成恒流输出。

图1 恒流驱动模块的电路框架图
由于整流器件的单向导电作用,在正、反相电压作用下,其电阻值完全不同,因而整流器前端市电输入电流也是非正弦的。由于系统参数、整流器相数、接线方式和运行条件的不同,这种非正弦波形都有程度不同的畸变。畸变的电流波形可分解为基波及一系列不同频率和幅值的谐波,加上恒流处理环节的非线性特性,恒流驱动模块使得市电输入电流发生畸变,谐波进入市电系统。
1 照明系统谐波含量标准要求
正弦波形的市电电压为LED照明灯供电,主要谐波成份为奇次谐波,根据傅里叶展开,输入电流计算公式见式(1)。
(1)

在LED照明三相配电系统中,市电各相电流的相角差为120°,因此各相三次谐波相角差为0°,即各相照明回路电流相角差为0,在中性线上叠加。……
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