通过驱动高功率LED降低EMI

用于水质监测系统中的红外辐射的高功率LED模块使用高电流方波信号进行操作，该信号可在系统的生物电极传感器处引起强电磁干扰（EMI），从而导致水质受损数据。

降低EMI的方法如图1所示，下面描述一个例子。

图1  降低水质监测系统输入方波信号引起的EMI的方法框图

在这个例子中，将考虑一个30W的大功率LED模块，该模块由六个5W LED封装组成，需要超过12 VDC和2A满载条件。约11VDC的临界电压（VH）是LED发光所需的最小电压。DC电源提供V1 =10.5VDC的初始电压，其逐渐增加到恰好低于临界电压VH。

然后，对于该示例，第二DC电压V2 = 3.7VDC与第一DC电压串联施加，使得施加的电压V1 + V2的总和大于12VDC（导致发光）。

V1和V2都与固态继电器串联运行。当输入方波处于最小值时，继电器打开，V1（刚好低于VH的临界电压）施加到LED封装;当输入方波处于最大值时，继电器闭合并施加V1 + V2的组合。方波输入有效地从12 VDC的幅度转换到3.7 VDC，从而降低了生物传感器的EMI水平。当施加组合的V1 + V2电压时，二极管D1用于阻止电流流回V1源。

由于LED模块直接由12 VDC方波驱动，生物传感器的噪声平均超过500μV，峰值处于显着更高的水平，如下图2所示。

图3显示了使用上述方法驱动的LED模块的EMI显着降低，平均感应噪声水平约为400μV且无明显峰值。

图2 生物传感器的噪声水平，LED模块由12 VDC方波驱动

图3 使用上述方法驱动的LED模块生物传感器的噪声水平