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LED照明应用中驱动电源对公共电网的影响及治理

2021-05-13公文礼

灯与照明 2021年1期

公文礼

(陕西新威电子科技有限公司,西安710086)

1 LED灯具产生谐波污染的根源

在照明电网中,由于许多非线性PFC低的LED驱动电源的接入使用,电路上感性、容性器件引起的杂波通过输入线缆的反馈叠加,电网的电压、电流波形实际上不再是完全的正弦波,或多或少存在不同程度畸变的非正弦波。

LED灯具为非线性的电流驱动型发光器件,工作时需要将AC 220 V交流市电变换为DC恒流而驱动LED持续发光。现有的LED照明驱动技术主要有阻容降压型 (见图1)和高频开关电源型 (见图2)两大类。阻容降压型LED驱动电源一般应用在25 W以下的小功率低成本灯具上,如家用LED球泡灯、GU系列LED射灯等。而大功率的LED灯具和工矿灯具大多采用高频电子开关IGBT或CMOS开关驱动,电路一般由输入浪涌保护、EMI电路、整流滤波、PFC电路、功率变换、输出整流滤波、反馈环路控制等部分组成(见图3)。输入滤波电路中的电感、电容等元件,造成交流正弦波的相位滞后和电压、电流波形失真,形成有害谐波污染,通过输入线缆回馈到电网上,引起电网高次谐波振荡。若变压器使用了高频开关器件,变压器的漏磁、高频开关信号的电磁辐射污染不仅浪费了灯具的功率,而且寄生到电网上,造成电力环境低下,如果大量使用LED灯具,不加以限制,对照明电网的危害可想而知,同时也造成LED灯具自身效率低下、频闪等一系列问题。

有人认为,采用阻容降压式的家用球泡LED灯性价比较好,似乎不存在瑕疵,实际上这种球炮灯除了……

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