Дослідження електричних параметрів світлодіодних джерел світла

Abstract

Розглянуто використання світлодіодних лінійних ламп та світлодіодних прожекторів в освітлювальних пристроях. Наведено електричні та світлові параметри світлодіодних пристроїв, відзначено їх основні переваги в порівнянні з люмінесцентними та галогенними джерелами випромінювання. Проаналізовано сучасні схеми живлення світлодіодних джерел випромінювання: лінійні та імпульсні перетворювачі (драйвери), виконані на дискретних напівпровідникових елементах, включаючи спеціалізовані інтегральні схеми. Відзначено їх основні переваги та недоліки, визначено області застосування. Проведено дослідження електричних параметрів світлодіодних джерел випромінювання для різних схем живлення. Проаналізовано форму напруги та струму при різних значеннях напруги джерела живлення. Визначено значення параметрів, що характеризують якість споживаної енергії, серед яких величина cosц, коефіцієнт гармонік та величина відносної амплітуди третьої гармоніки струму світлодіодного пристрою.

The using of linear LED lamps and LED spotlights in lighting devices has been consided. In the article electrical and lighting settings for led devices are presented. Their main advantages in comparison with a luminescent and halogen light sources has been provided. Analysis of modern schemes of power supply LED radiation sources: linear and pulse converters (drivers), made on discrete semiconductor elements, including application-specific integrated circuits has been carried out .Their main advantages and disadvantages are described, areas of application are identified. It was shown, that pulsed drivers allow to take advantage of energy saving, which are provided by LED technology, because their efficiency is 98%, they do not need additional means of cooling, and power consumed by the lamp equals power used by LEDs. Research of electric parameters of LED sources of radiation for various schemes of power has been conducted. The form of voltage and current for different values of the supply voltage has been analyzed. The values of the parameters characterizing the quality of the consumed energy, among which the value of PF, harmonic content and value of the relative amplitude of the third harmonic current LED product has been found. It is shown that for LED light sources diodes, which are connected with the scheme of linear driver, the dependence of the relative amplitude of the third harmonic, the harmonic distortion and PF on the supply voltage changes are similar, and their value falls with the increase of the supply voltage. At the nominal voltage of power source value of the coefficient of harmonics for linear LED lamp does not exceed 0.5, PF – 0.6, and for floodlight power 4 W the same options are 0.3 and 0.4, respectively. It is also shown, that for the LED light sources with pulse voltage stabilizer values PF practically are not changed with the increasing of voltage, the relative amplitude of the third harmonic and harmonic content being increased (harmonics factor reaches a value of 0.9, and PF value – 1.0). Harmonic coefficients for LED radiation sources are within specified specifications on the quality of the consumed electrical energy.