LED俗称发光二极管（light meitting diode）。由含镓（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成，其核心是PN结，因此具有PN结的特性，即正向导通，反向截止、击穿特性，此外还具有发光的特性。LED的发光部分是由N型和P型半导体结合在一起形成PN结。当PN结正向偏置时，N侧的电子将被激发而通过PN结到达P侧，与P侧的空穴复合，并在电子与空穴复合时，发出光子。LED的PN结部分被封装在一个环氧树脂罩内，环氧树脂之中混合有光散射微粒以使光漫反射，并使LED看起来更亮（具体看下图LED工作原理图）。发光二极管可高效地将电能转化为光能，在现代社会具有广泛的用途，如汽车尾灯、照明、平板显示、医疗器件等。

测试对象

LED工作原理图

LED灯的用途及优点

LED灯的用途广泛，优点明显，市场上LED灯替代普通白炽灯和普通节能灯就成了一种必然的趋势，随着LED市场的不断扩大，此时就需要一款专业的仪器对LED灯的性能进行测试。优利德新推出的带50次谐波功能的功率计UTE9811，其完善的功能及高性价比逐渐赢得客户的信赖。

功率计采样基本原理图

功率计UTE9811由模拟部分和数字部分组成。模拟部分主要由传感器、多档程控放大器、采样保持器、A/D等电路组成。数字部分含微型计算机数据存储器、键盘和显示器组成。被测电压、电流信号通过电压传感器后，信号降低为弱信号，根据信号大小，由微型计算机控制，进行程控多量程放大，并通过采样滤波器，由模拟/数字转换器A / D把电压信号转换成数字信号，并把数字传输至微型计算机，计算出电压真有效值并把数值输出到显示器显示。

应用模拟示意图

可测试项目

应用测试

●  LED谐波测试的必要性

既然LED全称是发光二极管，那么LED也具备二极管的伏安特性，我们来先看一个典型的二极管伏安特性图。

1、正向特性

如图所示，当对二极管施加正向偏置电压时，则二极管中就会有正向电流通过，随着正向偏置电压的增加，开始时，电流随电压变化很缓慢，而二极管两端电压超过某一数值U1时，电流急剧增加，我们称U1为死区电压。

2、反向特性

当二极管增加反向电压时，反向电流很小，而且反向电流不再随反向电压而增大，即达到了饱和，此时这个电流称为反向饱和电流，如果反向电压继续升高，当超过Uz以后，反向电流急剧增大，这种现象称为击穿，Uz称为反向击穿电压。

▲  二极管伏安特性曲线图

正因为二极管具有上面一些特性，所以一般LED灯都会配置一个电源驱动器以便于整流滤波将市电转化为直流电供LED使用。这也说明了如果采用电压给LED供电，则必须保证电压非常稳定，否则一旦电压有微小变化，都有可能导致电流突变而烧毁LED。所以LED的驱动需要配置专用的电源驱动器，而当前使用最多的方式就是恒流驱动。而恒流源的制作就需要用到开关器件，而我们知道开关电路往往是产生谐波的源头，开关信号的谐波含量非常高，其波形为断续的尖峰波。

谐波的危害十分严重。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。对于电力系统外部，谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。因此我们需要对LED进行谐波测试。

谐波的危害

●  加大企业的电力运行成本

●  降低了供电的可靠性

●  导致设备无法正常工作

●  降低产品质量

既然LED灯在使用的时候会产生谐波，那么对谐波的测试就是必不可少的。优利德新推出的一款UTE9811电参数测试仪，采用高速DSP处理器+锁相环(PLL)进行数据分析，谐波分析最高50次。电压、电流均采用低温漂电阻或高精度互感器采样，使得采样信号不被过滤，保证了测量数据的稳定性和准确性。具有真有效值(RMS)测量。仪器具有完善的功能、性能优越和操作简单的特点，能满足生产现场的高速测量，也能满足实验室和研发测量的需求。

谐波失真是指输出信号比输入信号多出的谐波成分。谐波失真是系统不完全线性造成的。所有附加谐波电平之和称为总谐波失真，即称为THD。

▲  同时显示电压、电流、功率、功率因素、频率测试项目用列表/曲线模式显示

▲  电压、电流50次总谐波绝对值跟相对值

在额定电源电压下，当灯达到稳定工作状态之后，通过灯管的电流/电压的峰值与均方根值的比值CF值越小，流过灯管的电流越稳定。所以当测试LED灯时，应关注CF值，标准规定该比值应小于1.7，灯管寿命越长。

▲  按“CF”进入电压电流波峰比测量

▲  具有适当的键盘布局与完善的功能、操作简单

▲  测试线接线示意图

产品推荐

UTE9811电参数测试仪特点

1、VA断码屏显示，读数直观，采用高速DSP处理器进行运算

2、多窗口同时显示测量电压、电流、功率、功率因数、频率，电压波峰比，电流波峰比，还具备谐波分析，测量稳定，快速测量

3、采用锁相环（PLL）同步法，谐波分析最高50次

4、以预设电流、功率上下限，自动判断测量值是否超限，并可设置延时报警，声光报警提示，批量检测提高效率

5、具备RS-232和RS-485串行通讯接口，便于与电脑或PLC进行通讯

关键词:LED灯 测试 解决方案

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来 源：优利德

编辑：清风

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