LED俗稱發(fā)光二極管（light meitting diode）。由含鎵（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成，其核心是PN結(jié)，因此具有PN結(jié)的特性，即正向?qū)ǎ聪蚪刂?、擊穿特性，此外還具有發(fā)光的特性。LED的發(fā)光部分是由N型和P型半導(dǎo)體結(jié)合在一起形成PN結(jié)。當PN結(jié)正向偏置時，N側(cè)的電子將被激發(fā)而通過PN結(jié)到達P側(cè)，與P側(cè)的空穴復(fù)合，并在電子與空穴復(fù)合時，發(fā)出光子。LED的PN結(jié)部分被封裝在一個環(huán)氧樹脂罩內(nèi)，環(huán)氧樹脂之中混合有光散射微粒以使光漫反射，并使LED看起來更亮（具體看下圖LED工作原理圖）。發(fā)光二極管可高效地將電能轉(zhuǎn)化為光能，在現(xiàn)代社會具有廣泛的用途，如汽車尾燈、照明、平板顯示、醫(yī)療器件等。
測試對象
LED工作原理圖
LED燈的用途及優(yōu)點
LED燈的用途廣泛，優(yōu)點明顯，市場上LED燈替代普通白熾燈和普通節(jié)能燈就成了一種必然的趨勢，隨著LED市場的不斷擴大，此時就需要一款專業(yè)的儀器對LED燈的性能進行測試。優(yōu)利德新推出的帶50次諧波功能的功率計UTE9811，其完善的功能及高性價比逐漸贏得客戶的信賴。
功率計采樣基本原理圖
功率計UTE9811由模擬部分和數(shù)字部分組成。模擬部分主要由傳感器、多檔程控放大器、采樣保持器、A/D等電路組成。數(shù)字部分含微型計算機數(shù)據(jù)存儲器、鍵盤和顯示器組成。被測電壓、電流信號通過電壓傳感器后，信號降低為弱信號，根據(jù)信號大小，由微型計算機控制，進行程控多量程放大，并通過采樣濾波器，由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器A / D把電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并把數(shù)字傳輸至微型計算機，計算出電壓真有效值并把數(shù)值輸出到顯示器顯示。
應(yīng)用模擬示意圖
可測試項目
應(yīng)用測試
● LED諧波測試的必要性
既然LED全稱是發(fā)光二極管，那么LED也具備二極管的伏安特性，我們來先看一個典型的二極管伏安特性圖。
1、正向特性
如圖所示，當對二極管施加正向偏置電壓時，則二極管中就會有正向電流通過，隨著正向偏置電壓的增加，開始時，電流隨電壓變化很緩慢，而二極管兩端電壓超過某一數(shù)值U1時，電流急劇增加，我們稱U1為死區(qū)電壓。
2、反向特性
當二極管增加反向電壓時，反向電流很小，而且反向電流不再隨反向電壓而增大，即達到了飽和，此時這個電流稱為反向飽和電流，如果反向電壓繼續(xù)升高，當超過Uz以后，反向電流急劇增大，這種現(xiàn)象稱為擊穿，Uz稱為反向擊穿電壓。
▲ 二極管伏安特性曲線圖
正因為二極管具有上面一些特性，所以一般LED燈都會配置一個電源驅(qū)動器以便于整流濾波將市電轉(zhuǎn)化為直流電供LED使用。這也說明了如果采用電壓給LED供電，則必須保證電壓非常穩(wěn)定，否則一旦電壓有微小變化，都有可能導(dǎo)致電流突變而燒毀LED。所以LED的驅(qū)動需要配置專用的電源驅(qū)動器，而當前使用最多的方式就是恒流驅(qū)動。而恒流源的制作就需要用到開關(guān)器件，而我們知道開關(guān)電路往往是產(chǎn)生諧波的源頭，開關(guān)信號的諧波含量非常高，其波形為斷續(xù)的尖峰波。
諧波的危害十分嚴重。諧波使電能的生產(chǎn)、傳輸和利用的效率降低，使電氣設(shè)備過熱、產(chǎn)生振動和噪聲，并使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發(fā)生故障或燒毀。諧波可引起電力系統(tǒng)局部并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，使諧波含量放大，造成電容器等設(shè)備燒毀。諧波還會引起繼電保護和自動裝置誤動作，使電能計量出現(xiàn)混亂。對于電力系統(tǒng)外部，諧波對通信設(shè)備和電子設(shè)備會產(chǎn)生嚴重干擾。因此我們需要對LED進行諧波測試。
諧波的危害
● 加大企業(yè)的電力運行成本
● 降低了供電的可靠性
● 導(dǎo)致設(shè)備無法正常工作
● 降低產(chǎn)品質(zhì)量
既然LED燈在使用的時候會產(chǎn)生諧波，那么對諧波的測試就是必不可少的。優(yōu)利德新推出的一款UTE9811電參數(shù)測試儀，采用高速DSP處理器+鎖相環(huán)(PLL)進行數(shù)據(jù)分析，諧波分析最高50次。電壓、電流均采用低溫漂電阻或高精度互感器采樣，使得采樣信號不被過濾，保證了測量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和準確性。具有真有效值(RMS)測量。儀器具有完善的功能、性能優(yōu)越和操作簡單的特點，能滿足生產(chǎn)現(xiàn)場的高速測量，也能滿足實驗室和研發(fā)測量的需求。
諧波失真是指輸出信號比輸入信號多出的諧波成分。諧波失真是系統(tǒng)不完全線性造成的。所有附加諧波電平之和稱為總諧波失真，即稱為THD。
▲ 同時顯示電壓、電流、功率、功率因素、頻率測試項目用列表/曲線模式顯示
▲ 電壓、電流50次總諧波絕對值跟相對值
在額定電源電壓下，當燈達到穩(wěn)定工作狀態(tài)之后，通過燈管的電流/電壓的峰值與均方根值的比值CF值越小，流過燈管的電流越穩(wěn)定。所以當測試LED燈時，應(yīng)關(guān)注CF值，標準規(guī)定該比值應(yīng)小于1.7，燈管壽命越長。
▲ 按“CF”進入電壓電流波峰比測量
▲ 具有適當?shù)逆I盤布局與完善的功能、操作簡單
▲ 測試線接線示意圖
產(chǎn)品推薦
UTE9811電參數(shù)測試儀特點
1、VA斷碼屏顯示，讀數(shù)直觀，采用高速DSP處理器進行運算
2、多窗口同時顯示測量電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率，電壓波峰比，電流波峰比，還具備諧波分析，測量穩(wěn)定，快速測量
3、采用鎖相環(huán)（PLL）同步法，諧波分析最高50次
4、以預(yù)設(shè)電流、功率上下限，自動判斷測量值是否超限，并可設(shè)置延時報警，聲光報警提示，批量檢測提高效率
5、具備RS-232和RS-485串行通訊接口，便于與電腦或PLC進行通訊
